3D simulation of the micro indentation process and relative problems research

In this paper the finite element method was used to simulate micro-scale indentation process. The several standard indenters were simulated with 3D finite element model. The emphasis of this paper was the differences between 2D axisymmetric cone model and

Microfabricated tissue gauges to measure and manipulate forces from 3D microtissues

Physical forces generated by cells drive morphologic changes during development and can feedback to regulate cellular phenotypes. Because these phenomena typically occur within a 3-dimensional (3D) matrix in vivo, we used microelectromechanical systems (MEMS) technology to generate arrays of microtissues consisting of cells encapsulated within 3D micropatterned matrices. Microcantilevers were used to simultaneously constrain the remodeling of a collagen gel and to report forces generated during this process. By concurrently measuring forces and observing matrix remodeling at cellular length scales, we report an initial correlation and later decoupling between cellular contractile forces and changes in tissue morphology. Independently varying the mechanical stiffness of the cantilevers and collagen matrix revealed that cellular forces increased with boundary or matrix rigidity whereas levels of cytoskeletal and extracellular matrix (ECM) proteins correlated with levels of mechanical stress. By mapping these relationships between cellular and matrix mechanics, cellular forces, and protein expression onto a bio-chemo-mechanical model of microtissue contractility, we demonstrate how intratissue gradients of mechanical stress can emerge from collective cellular contractility and finally, how such gradients can be used to engineer protein composition and organization within a 3D tissue. Together, these findings highlight a complex and dynamic relationship between cellular forces, ECM remodeling, and cellular phenotype and describe a system to study and apply this relationship within engineered 3D microtissues.

3D thermo-electro-mechanical simulations of gas sensors based on SOI membranes

3D thermo-electro-mechanical device simulations are presented of a novel fully CMOS-compatible MOSFET gas sensor operating in a SOI membrane. A comprehensive stress analysis of a Si-SiO2-based multilayer membrane has been performed to ensure a high degree of mechanical reliability at a high operating temperature (e.g. up to 400°C). Moreover, optimisation of the layout dimensions of the SOI membrane, in particular the aspect ratio between the membrane length and membrane thickness, has been carried out to find the best trade-off between minimal device power consumption and acceptable mechanical stress.

Numerical Simulation of 3D-Thermal Field with Phase Transformation

以激光熔凝表面强韧化处理为背景,应用空间的弹塑性有限单元和高精度的数值算法、同时考虑材料组织性能的变化来模拟材料的温度场。主要研究激光熔凝加工中瞬时温度场数值模拟,同时考虑相变潜热的影响,为第二步热应力场及残余应力的数值模拟做准备。最后用算例验证了模型的正确性,并给出了不同时刻温度场的分布。

Prueba de concepto sobre tecnologías postcosecha para el almacenamiento de granos básicos en los departamentos de Matagalpa y Jinotega, Nicaragua

El Programa Nacional Postcosecha de Nicaragua, adscrita al Instituto Nicaragüense de Tecnología Agropecuaria (INTA), con apoyo técnico y financiero de la Agencia Suiza para la Cooperación y el Desarrollo (COSUDE), con el fin de reducir las pérdidas Postcosecha en granos básicos y garantizar la disponibilidad de estos a pequeños y medianos agricultores/as, se realizó un estudio en los departamentos de Matagalpa y Jinotega, el cual se denominó "Prueba de Concepto". Este estudio consistió en conocer el grado de aceptación que puedan tener las estructuras mejoradas de almacenamiento que promociona el Programa Nacional Postcosecha por parte de la población meta (pequeños y medianos productores). En base a estos resultados obtenidos en este estudio, el Programa Nacional de Postcosecha implementó estrategias que conllevaron a la reducción de pérdidas de maíz y frijol durante la época de almacenamiento. El estudio se realizó de febrero a junio de 1994 en doce comunidades representativas de la producción de granos básicos en los departamentos de Matagalpa y Jinotega, con la participación de 220 agricultores/as en 12 Grupos Focales. Grupos que son llevados acabo a través de discusiones con los agricultores/as entrevistados en donde se le presentan las características generales de las estructuras de almacenamiento a través de fotografías y de una guía elaborada para tal fin. En el estudio realizado se reportó que el maíz y el frijol son los granos básicos más importantes que se producen en la zona. La Troja es la estructura tradicional de almacenamiento más utilizada para guardar maíz, en el 83% de las comunidades visitadas. Los barriles y los sacos a su vez son los más utilizados para almacenar frijol. La pérdida en el almacenamiento de maíz tiene su principal causa en: insectos, roedores y hongos, para el caso de el frijol son insectos, hongos y roedores. Los productos químicos mas utilizados para proteger los granos de maíz y frijol son Phostoxin (fosfuro de aluminio), Lorsban (Chlorpyrifos) y DDT (dichlorodiphenyltrichlorethane). El 100% de las comunidades visitadas mencionaron el Silo Metálico como la estructura de almacenamiento que presenta mayor aceptación y el segundo lugar de aceptación lo ocupa la Caseta de Secado. El crédito es el mecanismo necesario que los productores/as necesitan para adquirir estructuras de almacenamiento especialmente el Silo Metálico. La capacitación en materia de almacenamiento de granos fue solicitada por los agricultores/as de marzo a julio, octubre y noviembre.

Curvature and wrinkling of premixed flame Kernels comparison between planar laser induced fluorescence (PLIF) and 3D direct numerical simulations (DNS)

A direct comparison between time resolved PLIF measurements of OH and two dimensional slices from a full three dimensional DNS data set of turbulent premixed flame kernels in lean methane/air mixture was presented. The local flame structure and the degree of flame wrinkling were examined in response to differing turbulence intensities and turbulent Reynolds numbers. Simulations were performed using the SEGA DNS code, which is based on the solution of the compressible Navier Stokes, species, and energy equations for a lean hydrocarbon mixture. For the OH PLIF measurements, a cluster of four Nd:YAG laser was fired sequentially at high repetition rates and used to pump a dye laser. The frequency doubled laser beam was formed into a sheet of 40 mm height using a cylindrical telescope. The combination of PLIF and DNS has been demonstrated as a powerful tool for flame analysis. This research will form the basis for the development of sub-grid-scale (SGS) models for LES of lean-premixed combustion systems such as gas turbines. This is an abstract of a paper presented at the 30th International Symposium on Combustion (Chicago, IL 7/25-30/2004).

Hacia la aldea virtual : evolución de las tecnologías comunicativas y de los modelos antropológicos

Estudiar los medios de comunicación significa estudiar al hombre, la sociedad en la que vive, su evolución y las perspectivas de desarrollo futuro. Después de haber puntualizado brevemente los avances tecnológicos salientes en la historia del hombre y de haber identificado las características más relevantes de las diversas redefiniciones antropológicas que siguieron a la introducción de algunos nuevos medios, nos detendremos principalmente en el estudio de las peculiaridades de los instrumentos de comunicación de masa más modernos, de la fotografía al cine, de la televisión a Internet. El objetivo principal de este aporte, lejos de querer proveer sistemas teóricos definitivos, es trazar un conjunto coherente de temáticas capaces de suscitar nuevas y proficuas cuestiones y de promover un debate abierto a los más diversos aportes, con particular atención a los avances de las comunicaciones telemáticas.

Building the perfect 3D hologram

A new liquid crystal device structure has been developed using a vertically grown Multi-Wall Carbon NanoTube (MWCNT) as a 3D electrode structure, which allows complicated phase only hologram to be displayed using conventional liquid crystal materials. The nanotubes act as an individual electrode sites that generate an electric field profile, dictating the refractive index profile with the liquid crystal cell. Changing the electric field applied makes it possible to tune the properties to modulate the light in an ideal kinoform. A perfect 3D image can be generated by a computer generated hologram by using the diffraction of the light from the hologram pixels to create an optical wave front that appears to come from 3D object. A multilevel phase modulating device based on nematic LC's is also under progress, which will be used with the LC/CNT devices on an LCOS backplane to project a full 3D image from the kinoform.

Riesgo, recursos naturales y discursos : el debate en torno a las tecnologías y el ambiente en América Latina

Resumen: En este trabajo, sostenemos que América Latina está atravesando un ciclo de protesta ambiental, como resultado de dos fuerzas opuestas. Por un lado, el aumento del apetito global por los recursos naturales –alimentos, fibras, minerales, energía– ha intensificado la presión sobre el ambiente en la región. Tras décadas de globalización neoliberal, las empresas transnacionales son actores clave en estos procesos. Por otro lado, la sociedad civil y los movimientos sociales están bien organizados y son muy activos en términos de la respuesta a los riesgos sociales y ambientales derivados de los mismos, tanto en términos de los recursos materiales como de los discursivos de que disponen. Nuestro análisis se sitúa en la confluencia de tres perspectivas teóricas: la teoría de los sistemas mundiales, la política contenciosa y la resistencia a las tecnologías.

Estudio de adopción de tecnologías de conservación de suelos y aguas y especies pecuarias en las playitas, Tamalapa, Darío, Matagalpa

El presente estudio se desarrolló en el municipio de Darío, departamento de Matagalpa en el periodo 2002 -2003, con el propósito de determinar el grado de adopción de tecnologias de Conservación de Suelos y Aguas (CSA) y mejoramiento de la producción avícola, porcina y vacuna (MPAPV). Las tecnologias estudiadas fueron introducidas a través del proyecto Desarrollo Sostenible las Playitas Tamalapa, ejecutado en 1998 en las comunidades: Los Llanos, Tamalapa, Pueblo Nuevo, Ojo de Agua, Los Rostranes, El Tempisque y Puertas Viejas. La muestra de estudio fue de 63 agricultores. La información se obtuvo mediante la aplicación individual de una encuesta de adopción y a través de la observación en campo. En el estudio se definieron criterios para delimitar la adopción. Se determinó el porcentaje de adoptadores y se analizaron las razones que promovieron y limitaron la adopción. Los principales resultados fueron: el grado de adopción para las tecnologías de CSA fue bajo, 31.7% y para las de MPAPV fue de un 34.3 %. Las razones principales de los agricultores para adoptar en CSA, fueron: la eficiencia de la obra para conservar suelo y agua, la información sobre las obras y las actitudes conservacionistas presentes en algunos productores. En MPAPV se encontraron las siguientes razones: la necesidad de solucionar algunos problemas familiares y el conocimiento sobre las especies. El análisis de las razones de los agricultores para no adoptar en CSA fueron: falta de interés para conservar y el costo de las labores de mantenimiento de las obras. Para el MPAPV las razones fueron: la no adaptación de las especies al ambiente y al sistema productivo y la falta de conocimiento del manejo.