Micro-abrasion mechanisms of cast CoCrMo in simulated body fluids

The abrasion seen on some of the retrieved CoCrMo hip joints has been reported to be caused by entrained hard particles in vivo. However, little work has been reported on the abrasion mechanisms of CoCrMo alloy in simulated body environments. Therefore. this study covers the mapping of micro-abrasion wear mechanisms of cast CoCrMo induced by third body hard particles under a wide range of abrasive test conditions. This study has a specific focus on covering the possible in vivo wear modes seen on metal-on-metal (MoM) surfaces. Nano-indentation and nano-scratch tests were also employed to further investigate the secondary wear mechanisms-nano-scale material deformation that involved in micro-abrasion processes. This work addresses the potential detrimental effects of third body hard particles in vivo such as increased wear rates (debris generation) and corrosion (metal-ion release). The abrasive wear mechanisms of cast CoCrMo have been investigated under various wear-corrosion conditions employing two abrasives, SiC (similar to 4 mu m) and Al(2)O(3) (similar to 1 mu m), in two test solutions, 0.9% NaCl and 25% bovine serum. The specific wear rates, wear mechanisms and transitions between mechanisms are discussed in terms of the abrasive size, volume fraction and the test solutions deployed. The work shows that at high abrasive volume fractions, the presence of protein enhanced the wear loss due to the enhanced particle entrainment, whereas at much lower abrasive volume fractions, protein reduced the wear loss by acting as a boundary lubricant or rolling elements which reduced the abrasivity (load per particle) of the abrasive particles. The abrasive wear rate and wear mechanisms of the CoCrMo are dependent on the nature of the third body abrasives, their entrainment into the contact and the presence of the proteins. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermo-Mechanical Properties of Poly ε-Caprolactone/Poly L-Lactic Acid Blends: Addition of Nalidixic Acid and Polyethylene Glycol Additives Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

The search for ideal biomaterials is still on-going for tissue regeneration. In this study, blends of Poly ε-caprolactone (PCL) with Poly l-lactic acid (PLLA), Nalidixic Acid (NA) and Polyethylene glycol (PEG) were prepared. Mechanical and thermal properties of the blends were investigated by tensile and flexural analysis, DSC, TGA, WXRD, MFI, BET, SEM and hot stage optical microscopy. Results showed that the loading of PLLA caused a significant decrease in tensile strength and almost total eradication of the elongation at break of PCL matrix, especially after PEG and NA addition. Increased stiffness was also noted with additional NA, PEG and PLLA, resulting in an increase in the flexural modulus of the blends.
Isothermal degradation indicated that bulk PCL, PLLA and the blends were thermally stable at 200°C for the duration of 2h making extrusion of the blends at this temperature viable. Morphological study showed that increasing the PLLA content and addition of the very low viscosity PEG and powder NA decreased the Melt Flow Indexer and increased the viscosity.
At the higher temperature the PLLA begins to soften and eventually melts allowing for increased flow and, coupling this with, the natural increase in MFI caused by temperature is enhanced further. The PEG and NA addition increased dramatically the pore volume which is important for cell growth and flow transport of nutrients and metabolic waste.

Structure, mechanical, and electrical properties of high-density polyethylene/multi-walled carbon nanotube composites processed by compression molding and blown film extrusion

The structure and properties of melt mixed high-density polyethylene/multi-walled carbon nanotube (HDPE/MWCNT) composites processed by compression molding and blown film extrusion were investigated to assess the influence of processing route on properties. The addition of MWCNTs leads to a more elastic response during deformations that result in a more uniform thick-ness distribution in the blown films. Blown film composites exhibit better mechanical properties due to the enhanced orientation and disentanglement of MWCNTs. At a blow up ratio (BUR) of 3 the breaking strength and elongation in the machine direction of the film with 4 wt % MWCNTs are 239% and 1054% higher than those of compression molded (CM) samples. Resistivity of the composite films increases significantly with increasing BURs due to the destruction of conductive pathways. These pathways can be recovered partially using an appropriate annealing process. At 8 wt % MWCNTs, there is a sufficient density of nanotubes to maintain a robust network even at high BURs.

Characterization and structure–property relationship of melt-mixed high density polyethylene/multi-walled carbon nanotube composites under extensional deformation

Melt-mixed high density polyethylene (HDPE)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites with 1–10 wt% MWCNTs were prepared by twin screw extrusion and compression moulded into sheet form. The compression moulded nanocomposites exhibit a 112% increase in modulus at a MWCNT loading of 4 wt%, and a low electrical percolation threshold of 1.9 wt%. Subsequently, uniaxial, sequential (seq-) biaxial and simultaneous (sim-) biaxial stretching of the virgin HDPE and nanocomposite sheets was conducted at different strain rates and stretching temperatures to investigate the processability of HDPE with the addition of nanotubes and the influence of deformation on the structure and final properties of nanocomposites. The results show that the processability of HDPE is improved under all the uniaxial and biaxial deformation conditions due to a strengthened strain hardening behaviour with the addition of MWCNTs. Extensional deformation is observed to disentangle nanotube agglomerates and the disentanglement degree is shown to depend on the stretching mode, strain rate and stretching temperatures applied. The disentanglement effectiveness is: uniaxial stretching < sim-biaxial stretching < seq-biaxial stretching, under the same deformation parameters. In sim-biaxial stretching, reducing the strain rate and stretching temperature can lead to more nanotube agglomerate breakup. Enhanced nanotube agglomerate disentanglement exhibits a positive effect on the mechanical properties and a negative effect on the electrical properties of the deformed nanocomposites. The ultimate stress of the composite containing 4 wt% MWCNTs increased by ∼492% after seq-biaxial stretching, while the resistivity increased by ∼1012 Ω cm.

Effect of cooling rate on the properties of high density polyethylene/multi-walled carbon nanotube composites

High density polyethylene (HDPE)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites were prepared by melt mixing using twin-screw extrusion. The extruded pellets were compression moulded at 200°C for 5min followed by cooling at different cooling rates (20°C/min and 300°C/min respectively) to produce sheets for characterization. Scanning electron microscopy (SEM) shows that the MWCNTs are uniformly dispersed in the HDPE. At 4 wt% addition of MWCNTs composite modulus increased by over 110% compared with the unfilled HDPE (regardless of the cooling rate). The yield strength of both unfilled and filled HDPE decreased after rapid cooling by about 10% due to a lower crystallinity and imperfect crystallites. The electrical percolation threshold of composites, irrespective of the cooling rate, is between a MWCNT concentration of 1∼2 wt%. Interestingly, the electrical resistivity of the rapidly cooled composite with 2 wt% MWCNTs is lower than that of the slowly cooled composites with the same MWCNT loading. This may be due to the lower crystallinity and smaller crystallites facilitating the formation of conductive pathways. This result may have significant implications for both process control and the tailoring of electrical conductivity in the manufacture of conductive HDPE/MWCNT nanocomposites.

Melt processing and properties of linear low density polyethylene-graphene nanoplatelet composites

Composites of Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) and Graphene Nanoplatelets (GNPs) were processed using a twin screw extruder under different extrusion conditions. The effects of screw speed, feeder speed and GNP content on the electrical, thermal and mechanical properties of composites were investigated. The inclusion of GNPs in the matrix improved the thermal stability and conductivity by 2.7% and 43%, respectively. The electrical conductivity improved from 10−11 to 10−5 S/m at 150 rpm due to the high thermal stability of the GNPs and the formation of phonon and charge carrier networks in the polymer matrix. Higher extruder speeds result in a better distribution of the GNPs in the matrix and a significant increase in thermal stability and thermal conductivity. However, this effect is not significant for the electrical conductivity and tensile strength. The addition of GNPs increased the viscosity of the polymer, which will lead to higher processing power requirements. Increasing the extruder speed led to a reduction in viscosity, which is due to thermal degradation and/or chain scission. Thus, while high speeds result in better dispersions, the speed needs to be optimized to prevent detrimental impacts on the properties.

A comparison of gold nanoparticle surface co-functionalization approaches using Polyethylene Glycol (PEG) and the effect on stability, non-specific protein adsorption and internalization

To create clinically useful gold nanoparticle (AuNP) based cancer therapeutics it is necessary to co-functionalize the AuNP surface with a range of moieties; e.g. Polyethylene Glycol (PEG), peptides and drugs. AuNPs can be functionalized by creating either a mixed monolayer by attaching all the moieties directly to the surface using thiol chemistry, or by binding groups to the surface by means of a bifunctional polyethylene glycol (PEG) linker. The linker methodology has the potential to enhance bioavailability and the amount of functional agent that can be attached. While there is a large body of published work using both surface arrangements independently, the impact of attachment methodology on stability, non-specific protein adsorption and cellular uptake is not well understood, with no published studies directly comparing the two most frequently employed approaches. This paper compares the two methodologies by synthesizing and characterizing PEG and Receptor Mediated Endocytosis (RME) peptide co-functionalized AuNPs prepared using both the mixed monolayer and linker approaches. Successful attachment of both PEG and RME peptide using the two methods was confirmed using Dynamic Light Scattering, Fourier Transform Infrared Spectroscopy and gel electrophoresis. It was observed that while the 'as synthesized' citrate capped AuNPs agglomerated under physiological salt conditions, all the mixed monolayer and PEG linker capped samples remained stable at 1M NaCl, and were stable in PBS over extended periods. While it was noted that both functionalization methods inhibited non-specific protein attachment, the mixed monolayer samples did show some changes in gel electrophoresis migration profile after incubation with fetal calf serum. PEG renders the AuNP stable in-vivo however, studies with MDA-MB-231 and MCF 10A cell lines indicated that functionalization with PEG, blocks cellular uptake. It was observed that co-functionalization with RME peptide using both the mixed monolayer and PEG linker methods greatly enhanced cellular internalization compared to PEG capped AuNPs.

Relação do aroma e da espuma dos vinhos espumantes com o potencial enológico das uvas e dos vinhos

Os espumantes produzidos segundo o método Champanhês são obtidos após uma segunda fermentação em garrafa. Quando o vinho é vertido no copo, o CO2 produzido é libertado, sendo a espuma formada o resultado da sua interacção com os constituintes do vinho. A quantidade e a estabilidade da espuma do vinho espumante estão relacionadas com a sua composição química. Para além da espuma, o aroma é também um parâmetro importante de qualidade na apreciação geral de um vinho espumante. O aroma de um vinho espumante provém do contributo das uvas assim como do processo fermentativo. Dependendo do estado de maturação da uva, o contributo dos compostos voláteis para o aroma é diferente. Em virtude da vindima para os vinhos espumantes ser realizada antes da vindima para os vinhos maduros, dependendo da variedade, as uvas poderão não ser colhidas na expressão máxima do seu aroma, podendo verificar-se uma perda significativa do seu potencial varietal volátil. O objectivo desta dissertação é relacionar o aroma e a espuma dos vinhos espumantes com o potencial enológico das uvas e dos vinhos. Para isso, foi estudada a composição volátil das duas castas principais da Bairrada, a casta branca Fernão-Pires (FP) e a casta tinta Baga (BG), sendo estas duas das castas usadas para a produção de espumante. Para estudar a composição volátil das uvas durante a maturação, com vista a avaliar este efeito na expressão máxima de compostos voláteis, foi optimizada para este propósito a metodologia de microextracção em fase sólida em espaço de cabeça (HS-SPME). As uvas foram colhidas semanalmente, em duas vinhas, do pintor à pós-maturidade sendo posteriormente analisadas pela metodologia de HS-SPME seguida de cromatografia de gás acoplada à espectrometria de massa com quadrupolo (GC–qMS). No caso das uvas BG, observou-se um aumento acentuado na expressão máxima de compostos voláteis próximo da maturidade da uva determinada pelo teor em açúcar e acidez titulável, mantendo-se constante durante a pós-maturidade. Na determinação do perfil volátil das uvas ao longo da maturação foram identificados 66 compostos varietais nas uvas provenientes de uma vinha (Pedralvites) e 45 da outra vinha (Colégio). Em ambas as vinhas foram identificados 23 sesquiterpenóides, 13 monoterpenóides, 6 norisoprenóides, 2 álcoois aromáticos e 1 diterpenóide. Os sesquiterpenóides, devido à sua abundância em número e em área cromatográfica, podem ser considerados marcadores da casta BG. As uvas FP apresentaram um comportamento diferente do das uvas BG, sendo a expressão máxima de compostos voláteis expressa durante um curto período de tempo (1 semana), que coincide com a maturidade da uva. Depois de atingido este pico, observa-se uma diminuição drástica logo na semana seguinte. Este comportamento foi observado em ambas as vinhas, onde foram identificados 20 compostos voláteis varietais e 5 pré-fermentativos (álcoois e aldeídos em C6). Estes resultados mostram que quando estas castas são colhidas precocemente (1 semana antes da maturidade) para a produção de espumante, é observada uma redução significativa do potencial volátil que é expresso na maturidade. Para a análise da composição volátil dos vinhos espumantes foi optimizada uma metodologia de microextracção que permite usar uma maior quantidade de fase estacionária, a extracção sorptiva em barra de agitação (SBSE). O método foi optimizado usando 10 padrões de compostos voláteis representativos das principais famílias químicas presentes no vinho, nomeadamente, ésteres, monoterpenóides, sesquiterpenóides, norisoprenóides em C13 e álcoois. O método proposto apresenta uma boa linearidade (r2 > 0,982) e a reprodutibilidade varia entre 8,9 e 17,8%. Os limites de detecção para a maioria dos compostos é bastante baixo, entre 0,05 e 9,09 μg L-1. O método foi aplicado para a análise da composição volátil dos vinhos espumantes. Dentro dos vinhos espumantes analisados, foi estudada a influência da casta, do tipo de solo e do estado de maturação das uvas na sua composição volátil. A casta FP pode dar origem a vinhos com maior potencial de aroma do que a casta BG. Relativamente à avaliação dos diferentes estados de maturação, verificou-se que as uvas da maturidade e as da colheita tardia (uma semana depois da maturidade) deram origem aos vinhos com maior quantidade de compostos voláteis. Para os três tipos de solo estudados (arenoso, argiloso e argilo-calcário), o vinho obtido a partir de uvas colhidas no solo argilo-calcário foi o que mostrou a maior concentração de compostos voláteis varietais. A espuma destes vinhos espumantes foi também avaliada quanto à sua quantidade máxima (HM) e tempo de estabilidade (TS). O vinho espumante que apresentou um maior TS foi o vinho produzido a partir da casta FP proveniente de uma colheita tardia e solo argiloso. Os vinhos provenientes dos solos arenosos e argilo-calcários são os que apresentaram valores mais baixos de TS. Com vista a avaliar quais os conjuntos de moléculas do vinho que estão relacionados com as propriedades da espuma e possíveis sinergismos entre eles, para cada vinho espumante foi separada a fracção hidrofóbica de baixo peso molecular (MeLMW), a fracção de elevado peso molecular (HMW) e duas fracções de peso molecular intermédio (AqIMW e MeIMW). As propriedades da espuma dos vinhos modelo, reconstituídos com estas fracções e suas misturas, foram avaliadas. A combinação da fracção HMW com a MeLMW aumentou o TS 2,7 vezes quando comparado com o observado para a fracção HMW isoladamente, produzindo um efeito sinergético. Este aumento do TS ainda foi maior quando se combinou a fracção HMW com as subfracções obtidas a partir da fracção MeLMW, principalmente para as fracções menos apolares. A subfracção hidrofóbica menos apolar foi caracterizada por espectrometria de massa de ionização por electrospray (ESI-MS/MS) tendo sido identificada uma série de oligómeros de polietileno glicol e um potencial composto tensioactivo, o 8-hidroxi-tridecanoato de dietilenoglicolglicerilacetato. A fracção MeLMW foi também isolada da espuma do vinho espumante e caracterizada por ESI-MS/MS, permitindo identificar vários compostos potenciais tensioactivos, nomeadamente, dois monoacilgliceróis e quatro derivados de ácidos gordos com gliceriletilenoglicol. Estes resultados confirmam que estes compostos relacionados com a estabilidade da espuma existem em maior número na espuma do que no vinho. O vinho foi ainda fraccionado em 12 grupos de moléculas: 3 fracções de manoproteínas, 3 de arabinogalactanas, 3 de misturas de polissacarídeos, proteínas e compostos fenólicos e 3 fracções de peso molecular intermédio e baixo, compostas por uma mistura de hidratos de carbono, peptídeos e compostos fenólicos. Foram usados vinhos modelo reconstituídos com cada uma das fracções isoladas na concentração em que estas se encontraram no vinho. Foram também efectuados ensaios com soluções modelo dez vezes mais concentradas e com misturas de algumas das fracções. Todas as soluções formadas foram avaliadas quanto às propriedades da espuma. O aumento da concentração para dez vezes faz com que a solução contendo a fracção rica em manoproteínas (MP1) aumente para mais do dobro a HM e 7,4 vezes mais o TS. A combinação entre a fracção MP1 e a MeLMW produziu um aumento significativo nos parâmetros de HM e TS. A combinação da fracção HMW (manoproteínas com baixo teor em proteína) com a MeLMW (tensioactivos derivados de ácidos gordos com gliceriletilenoglicol) contém os compostos chave de um vinho espumante para se obter uma maior quantidade e estabilidade da espuma.

Synthesis of new vegetable oil-based polymeric materials

A crescente procura de recursos fosseis a que se tem assistido nos ultimos anos, tem resultado num crescimento sem precedentes dos precos, com consequencias imprevisiveis e que levara, no espaco de decadas, ao seu inevitavel esgotamento. A procura de um modelo de desenvolvimento sustentavel, baseado em recursos renovaveis e o grande desafio que se coloca a civilizacao no seculo XXI. A biomassa vegetal, atraves das designadas gBio-refinarias h, e uma alternativa logica para a producao de produtos quimicos e de materiais mas tambem de combustiveis e energia. Os oleos vegetais constituem uma das fracoes da biomassa vegetal, cuja exploracao tem merecido redobrada atencao nos ultimos anos, como fonte de materiais e de combustiveis. Assim, a presente dissertacao tem por objetivo o desenvolvimento de novos materiais polimericos derivados de oleos vegetais, seguindo duas abordagens distintas, nomeadamente a preparacao de polimeros atraves de polimerizacao por etapas e polimerizacao em cadeia (Parte B e C, respetivamente). Em primeiro lugar, foram sintetizados poliesteres alifaticos de cadeia longa a partir de monomeros provenientes do oleo de colza (Capitulo III). A auto-metatese do acido erucico com catalisadores de rutenio, seguida de hidrogenacao da ligacao dupla, originou o acido 1,26-hexacosanodioico, que por sua vez foi convertido em hexacosano-1,26-diol. Subsequentemente, a policondensacao do acido ƒ¿,ƒÖ-dicarboxilico de cadeia longa com o hexacosano-1,26-diol originou o poliester 26,26. O diacido C26 foi tambem polimerizado com outros alcano-diois de cadeia curta, nomeadamente o dodecano-1,12-diol e o butano-1,2-diol, produzindo, respetivamente, os poliesteres 12,26 e 4,26. Estes poliesteres de fontes 100% renovaveis possuem valores de Mn na ordem dos 8-14 kDa e valores de PDI entre 2.1 e 2.7. As propriedades destes poliesteres alifaticos foram avaliadas atraves de varias tecnicas, revelando elevada cristalinidade (com uma estrutura cristalina como a do polietileno) e elevadas temperaturas de fusao (74-104 ‹C), cristalizacao (68-92 ‹C) e degradacao (323-386 ‹C). Em segundo lugar, foram sintetizados polimeros lineares termo-reversiveis a partir de derivados do oleo de ricinio (Capitulo IV). Para tal foram preparados monomeros que incorporam aneis furanicos inseridos atraves do acoplamento tiol-eno, e que posteriormente foram polimerizados pela reacao de Diels-Alder (DA) entre os grupos furano (dieno A) e estruturas complementares do tipo maleimida (dienofilo B). Para as polimerizacoes DA foram consideradas duas abordagens diferentes, nomeadamente (i) o uso de monomeros com dois aneis furanicos terminais em conjunto com uma bismaleimida (sistemas AA+BB) e (ii) a utilizacao de um monomero que incorpora ambos os grupos reativos, furano e maleimida, na sua estrutura (sistema AB). Este estudo demonstrou claramente que ambas as estratégias foram bem sucedidas embora com diferentes resultados em termos da natureza dos produtos obtidos. Estes polímeros lineares apresentam valores relativamente baixos de Tg (-40 to -2 °C) devido à natureza flexível dos grupos separadores das funções reativas, e de Mn (4.5-9.0 kDa) dada a observada tendência de ciclização associada a concentrações baixas de monómero. A aplicação da reação de retro-DA aos polímeros em causa confirmou o seu caráter reversível, ou seja, a possibilidade de promover, em condições controladas, a despolimerização com recuperação dos monómeros de partida. Esta particularidade abre caminhos para materiais macromoleculares originais com aplicações promissoras tais como auto-reparação e reciclabilidade. Em terceiro lugar, sintetizaram-se polímeros não-lineares termo-reversíveis a partir de derivados do óleo de ricínio (Capítulo V). Para tal foram preparados monómeros trifuncionais e posteriormente polimerizados através da reação de DA entre os grupos reativos complementares furano/maleimida. Foram consideradas três abordagens distintas para preparar estes polímeros não-lineares, nomeadamente através da utilização de (i) um monómero bisfurânico em combinação com uma trismaleimida (sistema A2+B3) e (ii) um monómero trisfurânico em conjunto com uma bismaleimida (sistema A3+B2) que originaram materiais ramificados ou reticulados, e ainda (iii) a utilização de monómeros assimetricamente substituídos do tipo A2B ou AB2 capazes de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas. Todos os sistemas apresentaram valores de Tg perto de 0 °C, o que era de esperar para estes materiais não-lineares. A aplicação da reação de retro-DA comprovou mais uma vez o caráter termo-reversível das polimerizações em causa. Em quarto lugar e último lugar, foram preparados copolímeros de acetato de vinilo (VAc) com monómeros derivados de óleo de girassol (Capítulo VI). Ésteres vinílicos de ácidos gordos (FAVE) foram sintetizados por transvinilação dos ácidos oleico e linoleico com VAc catalisada por um complexo de irídio. Os monómeros vinílicos preparados foram caracterizados e posteriormente homopolimerizados e copolimerizados com VAc através do uso dos grupos vinílicos terminais como função inicial de polimerização. A variação do tipo e quantidade de monómero FAVE e da quantidade de iniciador radicalar originou copolímeros de VAc com valores de Mn na gama de 1.2-3.0 kDa e valores de Tg de -5 a 16 °C. Os copolímeros foram avaliados em testes de cura oxidativa através das insaturações nas suas cadeias alifáticas para formar materiais reticulados, e os resultados sugerem que eles podem ser sistemas efetivos de cura para aplicações como tintas, vernizes e outros tipos de revestimento. Todos os materiais poliméricos preparados ao longo deste trabalho constituem contribuições atrativas para a área dos polímeros oriundos de recursos renováveis e representam uma prova indiscutível de que os óleos vegetais são percursores promissores de materiais macromoleculares com potenciais aplicações.

Accessing prospective early years’ teachers’ knowledge on fractions in order to design tasks for developing teachers’ MKT

Fractions is perhaps one of the most complex and difficult topics pupils explore in the early years of schooling. Difficulties in learning this topic may have its genesis in the fact that fractions comprise a multifaceted construct (Kieren, 1995) or can be conceived as being grounded in the instructional approaches employed to teach fractions (Behr, Harel, Post & Lesh, 1993). Thus, students’ limited understanding might be related to how their teachers understand and interpret fractions — it’s thus related with teachers’ knowledge and practice. Although there is a generalized agreement on teachers’ role on/for students learning, most research on fractions focus on students, leaving aside teachers’ role (and their knowledge on the topic). Thus, teachers’ training has in certain respects been left behind. We still know little about how teachers’ knowledge on fractions influences students’ broader view of mathematics, and its connection and evolution within and along schooling. Aimed at conceptualize ways of improving teachers’ knowledge, training and practices, it’s of fundamental importance to access the areas of knowledge (here conceived as mathematical knowledge for teaching (MKT) (Ball, Thames & Phelps, 2008) in which (prospective) teachers are more deficitaries.

Electro-olfactograms in response to chromatographic fractions of food-related odorants in the Senegalese sole, Solea senegalensis

The Bohr effect, which can be most generally defined as the influence of pH on the oxygen binding affinity of proteins, is a common feature of respiratory pigments, ranging from the haemocyanins of molluscs and crustaceans to the haemoglobins of vertebrates. Its physiological role is generally seen in the facilitation of oxygen release from respiratory pigments during tissue acidosis. The magnitude of the effect can be influenced by a multitude of factors such as temperature, carbon dioxide, chloride ions, organic phosphates and the investigated pH range. Here we present data on the maximal alkaline Bohr effect in haemoglobins from a large number of species covering all vertebrate classes, obtained at physiological temperatures in the presence of 100 mM chloride ions and the absence of carbon dioxide and organic phosphates.

Optimal approximation of fractional derivatives through discrete-time fractions using genetic algorithms

This study addresses the optimization of rational fraction approximations for the discrete-time calculation of fractional derivatives. The article starts by analyzing the standard techniques based on Taylor series and Padé expansions. In a second phase the paper re-evaluates the problem in an optimization perspective by tacking advantage of the flexibility of the genetic algorithms.