Structural, magnetic and electrochemical investigation of novel binary Na2-x(Fe1-yMny)P2O7 (0 <= y <= 1) pyrophosphate compounds for rechargeable sodium-ion batteries

Pyrophosphate cathodes have been recently reported as a competent family of insertion compounds for sodium-ion batteries. In the current study, we have investigated the binary Na2 - x(Fe1 - yMny)P2O7 (0 <= y <= 1) pyrophosphate family, synthesized by the classical solid-state method. They form a continuous solid solution maintaining triclinic P-1 (#2) symmetry. The local structural coordination differs mainly by different degrees of Na site occupancy and preferential occupation of the Fe2 site by Mn. The structural and magnetic properties of these mixed-metal pyrophosphate phases have been studied. In each case, complete Fe3+/Fe2+ redox activity has been obtained centered at 3 V vs. Na. The Fe3+/Fe2+ redox process involves multiple steps between 2.5 and 3 V owing to Na-cation ordering during electrochemical cycling, which merge to form a broad single Fe3+/Fe2+ redox peak upon progressive Mn-doping. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Molecules support morphology: species status of South Indian populations of the widely distributed Hanuman langur

The taxonomy of the Hanuman langur (Semnopithecus spp.), a widely distributed Asian colobine monkey, has been in a flux for a long time due to much disagreement between various classification schemes. However, results from a recent field-based morphological study were consistent with Hill's (Ceylon J Sci 21:277-305, 1939) species level classification scheme. Here we tested the validity of S. hypoleucos and S. priam, the two South Indian species recognized by Hill. To this end, one mitochondrial and four nuclear markers were sequenced from over 72 non-invasive samples of Hanuman langurs and S. johnii collected from across India. The molecular data were subjected to various tree building methods. The nuclear data was also used in a Bayesian structure analysis and to determine the genealogical sorting index of each hypothesized species. Results from nuclear data suggest that the South Indian population of Hanuman langur consists of two units that correspond to the species recognized by Hill. However in the mitochondrial tree S. johnii and S. priam were polyphyletic probably due to retention of ancestral polymorphism and/or low levels of hybridization. Implications of these results on conservation of Hanuman langurs are also discussed.

Structural and magnetic properties of Dy3+ doped Y3Fe5O12 for microwave devices

The Dy3+ doped Y3-xDyxFe5O12 (x=0-3) nanopowders were prepared using microwave hydrothermal route. The structural and morphological studies were analyzed using transmission electron microscope, X-ray diffractometer and field emission scanning electron microscope. The nanopowders were sintered at 900 degrees C/90 min using microwave furnace. Dense ceramics with theoretical density of around 95% was obtained. Ferro magnetic resonance (FMR) spectrum and microwave absorption spectrum of Dy3+ doped YIG were studied, the signal exhibits a resonance character for all Dy3+ variations. It was observed that the location of the FMR signal peak at the field axes monotonically shifts to higher field with increasing Dy3+ content. The dielectric and magnetic properties (epsilon', epsilon `', mu' and mu `') of Dy3+ doped YIG were studied over a wide range of frequency (1-50 GHz). With increase of Dy3+ both epsilon' and mu' decreased. The low values of dielectric, magnetic properties and broad distribution of FMR line width of these ceramics are opening the real opportunity to use them for microwave devices above K- band frequency. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Wireless Aircraft Fuel Quantity Indication System

A wireless fuel quantity indication system (FQIS) has been developed using an RFID-enabled sensing platform. The system comprises a fully passive tag, modified reader protocol, capacitive fuel probe, and auxiliary antenna for additional energy harvesting. Results of fluid testing show sensitivity to changes in fluid height of less than 0.25in. An RF-DC harvesting circuit was developed, which delivers up to 5dBm of input power through a remote radio frequency (RF) source. Testing was conducted in a loaded reverberation chamber to emulate the fuel tank environment. Results demonstrate feasibility of the remote source to power the sensor with less than 1W of maximum transmit power and under 100ms dwell time (100mW average power) into the tank. This indicates adequate coverage for large transport aircraft at safe operating levels with a sample rate of up to 1 sample/s.

Damage quantification under sliding and seizure condition using first-of-a-kind fretting machine

In a practical situation, it is difficult to model exact contact conditions clue to challenges involved in the estimation of contact forces, and relative displacements between the contacting bodies. Sliding and seizure conditions were simulated on first-of-a-kind displacement controlled system. Self-mated stainless steels have been investigated in detail. Categorization of contact conditions prevailing at the contact interface has been carried out based on the variation of coefficient of friction with number of cycles, and three-dimensional fretting loops. Surface and subsurface micro-cracks have been observed, and their characteristic shows strong dependence on loading conditions. Existence of shear bands in the subsurface region has been observed for high strain and low strain rate loading conditions. Studies also include the influence of initial surface roughness on the damage under two extreme contact conditions. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Evaluación productiva y reproductiva de un hato criollo lechero (Reyna) en el trópico seco de Nicaragua

El presente trabajo se realizó con el objetivo de estudiar el efecto de distintos factores ambientales (año de parto, época de parto y número de parto) sobre el comportamiento, productivo y reproductivo de un hato criollo lechero Reyna bajo condiciones del trópico seco en la finca "El Pino" Rivas, Nicaragua. Además se cuantificó la repetitividad de las distintas características y se clasificó las vacas en base a la habilidad probable de producción. Se analizaron 31 registros productivos y reproductivos correspondientes al periodo de 1982 a 1989. Las características estudiadas fuero producción de leche total (PLTOT); producción de leche ajustada a 305 días (PL305), largo de lactancia (LARLA) intervalo entre partos (IEP) y edad al primer parto (EPP). En los análisis se utilizó el procedimiento de minimos cuadrados. Mediante análisis de varianza se evaluó el efecto del año de parto, época de parto, número de parto y la interacción año de parto por época de parto, sobre las características PLTOT, PL305, LARLA e IEP, para la EPP se estudió el año de nacimiento de la vaca (ANACV). Este análisis mostró un efecto altamente significativo (P<0.01) del año de parto sobre las características estudiadas, la época de parto resultó no significativa para todas las variables excepto para LARLA, el número de parto resultó altamente significativo (P<0.01) para las características PLTOT, PL305 e IEP y para LARLA resultó no significativo. LaS medias de mínimos cuadrados obtenidas en este estudio fueron de 1377.82±27.79 kg, 1363.20±25.38 Kg, 266.55±3.83 días, 387.74±4.60 días y 1149.15±18.75 días para PLTOT, PL305, LARLA, IEP y EPP respectivamente. Los valores de repetitividad para PLTOT, PL305, LARLA e IEP fueron de 0.18±0.06, 0.17±0.06, 0.09±0.06 y 0.08±0.08 respectivamente. Resultando ser inferiores a los reportados por otros investigadores para el criollo en América Latina.

Estudio preliminar del comportamiento productivo y reproductivo de un hato criollo reyna bajo condiciones de confinamiento en Masatepe, Nicaragua

El presente trabajo se realizó con el objetivo de estudiar el comportamiento productivo y reproductivo de un hato criollo lechero Reyna, bajo condiciones de explotación en confinamiento, en la finca San José ubicada en Masatepe, Masaya, Nicaragua. Se analizaron 148 registros productivos y reproductivos correspondientes al período 1982 a 1989. Las características estudiadas fueron producción de leche total por lactancia (PLTOT), producción de leche ajustada a 305 días (PL305), duración de la lactancia (DL), intervalo entre partos (IEP) y edad al primer parto (EPP), además se evaluó el comportamiento de la curva de lactancia y se estimaron los parámetros que la caracterizan (a) parámetro que regula la producción inicial, (b) parámetro que regula el ascenso al pico y (c) parámetro que regula la declinación post pico, a partir de pico (RP), análisis se éstos se calcularon las variables rendimiento al tiempo al pico (TP) y la persistencia (S). En los utilizaron los métodos 1) Mínimos cuadrados (Harvey, 1987), 2) Iterativo de estimación no lineal (Mardquardt, 1968), 3) Modelo y ecuaciones propuestas por Wood, (1967) a través de procedimientos computarizados (Harvey, 1987 y SAS, 1987). Mediante análisis de varianza se estudió el efecto de los factores ambientales año de parto, época, número de partos y las interacciones año de parto por época y época por número de partos sobre PLT, PL305, DL, e IEP. Las medias de mínimos cuadrados obtenidas en este estudio fueron 1,577.65 ± 92.06 Kg, 1,560.64 ± 89.65 Kg, 264.23 ± 9.5 días, 425.96 ± 11.4 días y 1,401.08 ± 120 días para PLTOT, PL305, DL, IEP y EPP respectivamente. Los valores de a, b, c, RP, TP, y S fueron 4.19006 ± 0.5381, 0.221751 ± 0.0402, 0.005152 ± 0.00051, 7,73 Kg, 43.3 días y 6.43 % respectivamente. En el ANDEVA se encontró un efecto altamente significativo (P<0.01) del año de parto sobre las características estudiadas, resultando NS las otras fuentes de variación. Los valores y efectos antes señalados hacen notar que el criollo lechero no responde muy satisfactoriamente a condiciones de confinamiento, aunque es observable su ventaja productiva, respecto al promedio del hato nacional. Al caracterizar la curva de lactancia estimada para el hato y por número de partos ésta presentó valores sobre estimados de producción, respecto a la producción real, sin embargo no presentó atipicidad en su forma.

Criterios de manejo genético en un hato criollo reyna en el trópico seco de Nicaragua

Con el propósito de establecer criterios de manejo genético del hato Criollo Reyna, con miras a su conservación y utilización potencial en sistemas de doble propósito, en Nicaragua, se caracterizó y estimó parámetros genéticos que permiten establecer política de desecho y reemplazo en el hato bajo estudio. Primeramente se determinó el efecto de diferentes factores ambientales (año de parto, época de parto, número de parto, raza de la vaca, las interacciones raza de la vaca por año de parto, raza de la vaca por época de parto, número de parto por época de parto, año de parto por la época de parto) sobre el comportamiento productivo y reproductivo de hato criollo lechero Reyna bajo condiciones del trópico seco en la finca "San José" Masatepe, Nicaragua. Además se cuantificó repetibilidad para PLIEP y se clasificó las vacas en base a la Habilidad Probable de Producción. Se analizaron 756 registros productivos y reproductivos correspondientes al período l982 a l993. Las características estudiadas fueron producción de leche total (PLTOT) producción de leche por día de intervalo entre partos (PLIEP); largo de lactancia (LARLA); producción de leche 305 días (PL305); intervalo entre partos (IEP). En los análisis se utilizó los procedimientos de mínimos cuadrados. Mediante análisis de varianza se evaluó el efecto del año de parto, época de .parto, número de parto, raza de la vaca y posibles interacciones sobre las características PLTOT, PLIEP, LARLA PL305 e IEP. Este análisis mostró importancia (P<0.01) del año de parto sobre todas las características estudiadas exceptuando PLIEP (P<0.05). El número de parto resultó significativo (P<0.05) para LARLA. La interacción NUMPA x EP es altamente significativa (P<0.01) para todas las variables excepto PLIEP para la cual carece de significancia. En este trabajo también se pudo constatar que la interacción año de parto por época de parto es altamente significativa (P<0.01) para el intervalo entre partos. Las medias de mínimos cuadrados obtenidas en éste estudio fueron de 1673.29±622.228 Kg., 4.533 ±1.84 Kg.,261.42±58.79 días, 1641.10±601.7 Kg., 392.06±63,5 para PLTOT, PLIEP, LARLA, PL305, IEP respectivamente. El valor de repetibilidad calculado para la característica PLIEP fue de O. 27±0.102, el cual muestra la existencia de variabilidad genética para dicha característica, que sumado a los niveles productivos y reproductivos de la Raza en estudio, son biológicamente aceptables y justifican su conservación con miras a su utilización potencial en los sistemas de producción bovina de bajo nivel tecnológico en el trópico seco de Nicaragua.

Parámetros y evaluación genética preliminar de hembras de un hato criollo reyna en el Trópico Seco, Rivas, Nicaragua

Con el objetivo de evaluar el efecto de distintos factores ambientales (año de parto, época de parto y número de parto) sobre el comportamiento productivo de un hato Criollo Reyna y su preliminar categorización genética bajo condiciones de trópico seco en la finca "El Pino" Rivas Nicaragua. En general, se analizaron 470 lactancias provenientes de 155 vacas en el periodo 1998-2005. Las características Producción de leche a 305 días (PL305), producción de leche por día a 305 días (PLDL305) y largo de lactancia (LARLA) fueron analizadas mediante la utilización de modelos lineales fijos que en general incluyeron efectos de año de parto (APART), número de parto (NUMPA), época de parto (EP), Manejo del ordeño (MAN). Los índices de herencia (h2) y constancia (r) para PL305, PLD305 Y LARLA se obtuvieron a partir de modelos lineales mixtos que incluyeron efectos aleatorios de semental (S) y vaca (V), así como los efectos fijos APART, NUMPA, EP, MAN. De los factores ambientales se encontró efecto significativo del APART (P< 0.01) para todas las características al igual que NUMPA, EP y la interacción APART* EP, exceptuando MAN el cual afectó únicamente a LARLA P< 0.01). Se obtuvieron medias de mínimos cuadrados de 1630.56±59.56 kg. 260.24±6.39 días y 5.34±0.19 para (PL305), (LARLA) y PLD305, respectivamente. El parto número 3 mostró los máximos valores (1804.04±67.46) para PL305 días y parto 8 con 273.90±17.49 días para LARLA respectivamente. La EP 2 presentó máximos valores de 1707.93±67.00 kg., 5.59±0.21 kg. y 266.66±7.19 días para PL305, PLDL305 y LARLA, respectivamente. Los APART 1998, 2000 y 2001 mostraron los mayores promedios para PL305, PLDL305, con 1896.37±97.71 kg., 6.21±0.32 kg.; 1963.77±112.65 kg., 6.43 ± 0.36 kg; 1884.90±107.95 kg., 6.18±0.35 kg. respectivamente. El MAN no presentó tendencia definida en su comportamiento. Los valores de repetitividad fueron 0.46±0.05, 0.46±0.05 y 0.078±0.05 y los heredabilidad de 0.25±0.13, 0.253±0.134 y 0.002±0.083, para PL305, PLD305 y LARLA, respectivamente. Del valor genético se pudo constatar la normalidad y distribución de los valores; las vacas en producción con valores genéticos superiores en parte ya estaban identificadas por el productor en su proceso de selección, reflejando así que el sistema de selección del productor ha sido relativamente efectivo. Los promedios de producción de leche obtenidos demuestran la capacidad del Reyna para su explotación en condiciones similares al del lugar de estudio y los parámetros r y h2 revelan claramente la existencia de variabilidad genética, posible de utilizar en mejoramiento genético a mediano y largo plazo para producción de leche.

Oscillatory instability of Rayleigh-Marangoni-Bénard convection in two-layer liquid systems

The oscillatory behaviour of the Rayleigh-Marangoni-Bénard convective instability (R-M-B instability) regarding two combinations of two-layer fluid systems has been investigated theoretically and numerically. For the two-layer system of Silicone oil (10cSt) over Fluorinert (FC70), both linear instability analysis and 2D numerical simulation show that the instability of the system depends strongly on the depth ratio Hr = H1/H2 of the two-layer liquid. The oscillatory regime at the onset of R-M-B convection enlarges with reducing Γ = Ra/Ma values. In the two-layer system of Silicone oil (2cSt) over water, it loses its stability and onsets to steady convection at first, then the steady convection bifurcates to oscillatory convection with increasing Rayleigh number Ra. This behaviour was found through numerical simulation above the onset of steady convection in the case of r = 2.9, ε=(Ra-Ruc)/Rac = 1.0, and Hr = 0.5. Our findings are different from the previous study of the Rayleigh-Benard instability and show the strong effects of the thermocapillary force at the interface on the time-dependent oscillations at or after the onset of convection. We propose a secondary oscillatory instability mechanism to explain the experimental observation of Degen et al. [Phys. Rev. E, 57 (1998), 6647-6659].

Assessment of Microscale Test Methods of Peeling and Splitting along Surface of Thin-Film/Substrates

Peel test methods are assessed through being applied to a peeling analysis of the ductile film/ceramic substrate system. Through computing the fracture work of the system using the either beam bend model (BB model) or the general plane analysis model (GPA model), surprisingly, a big difference between both model results is found. Although the BB model can capture the plastic dissipation phenomenon for the ductile film case as the GPA model can, it is much sensitive to the choice of the peeling criterion parameters, and it overestimates the plastic bending effect unable to capture crack tip constraint plasticity. In view of the difficulty of measuring interfacial toughness using peel test method when film is the ductile material, a new test method, split test, is recommended and analyzed using the GPA model. The prediction is applied to a wedge-loaded experiment for Al-alloy double-cantilever beam in literature.

Estudio de factibilidad para el establecimiento de un taller de multiplicación artesanal del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana Bals. (Vuill) para el manejo de la broca del café Hypotenemus hampei (Ferrari) en la comunidad de San Buenaventura, municipio de Boaco

El estudio se realizó en la comunidad de San Buenaventura perteneciente al municipio de Boaco, en el período comprendido entre octubre de 2003 y octubre de 2004. Se elaboró un estudio de factibilidad para el establecimiento de un taller de multiplicación artesanal de Beauveria bassiana para el manejo de broca del café en el municipio de Boaco, con el objetivo de determinar la rentabilidad del mismo. El estudio contiene cinco etapas: estudio de mercado, estudio técnico, evaluación financiera, evaluación económica y social y evaluación de impacto ambiental. Los resultados obtenidos indican que únicamente existe un taller de multiplicación artesanal como oferente del producto en la zona, y que para el año 2007 la demanda insatisfecha del producto será del 80%. El estudio financiero demostró la rentabilidad del proyecto al obtenerse un Valor Actual Neto (VAN) de 305,461.65 córdobas, con una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 48.51% y una relación beneficio costo de 1.79 córdobas. Se sensibilizó el proyecto utilizando dos situaciones: Aumento del 30% en los costos de operación y disminución del 30% en los ingresos; los resultados obtenidos demuestran que bajo estas condiciones el proyecto seguiría generando utilidades. Se determinó la existencia de aportes económicos y sociales a la zona de influencia del proyecto obteniéndose un Valor Actual Neto Económico (VANE) de 542,021.42 córdobas; y en el flujo económico con ahorro por el uso de Beauveria bassiana como controlador biológico de la broca del café el VANE resultó de 1,089,936.07 córdobas. La evaluación ambiental indica que no existen impactos negativos en el medio ambiente por el uso de producto biológicos a base de Beauveria bassiana

Estimación de la capacidad de carga turística de la Reserva Natural Volcán Mombacho, Granada, Nicaragua

Este estudio identifica los principales factores que inciden en la determinación de la CCT de los senderos El Cráter, El Puma y El Cafetal de la Reserva Natural Volcán Mombacho. La Capacidad de carga turística se consideró tal y como propone Cifuentes en su metodología, en tres niveles: Capacidad de Carga Física (CCF), Capacidad de Carga Real (CCR) y Capacidad de Carga Efectiva (CCE) (Cifuentes, M. 1999). Se estimó la Capacidad de Manejo (CM) de la RNVM, en 74.24%, obteniendo en el sendero El Cráter una CCE de 442 visitas/día, en el sendero El Puma de 93 visitas/día, y en el sendero El Cafetal de 753 visitas/día. Si se lograse un incremento de la CM en un 80%; el sendero El Cráter in crementaría su CCE a 476 visitas/día; el sendero El Puma a 101 visitas/día; y el sendero El Cafetal a 811 visitas/día. Este escenario está calculado para visitantes con propósitos eco turísticos. Debido a que las visitas de estudiantes de colegio, muestran un comportamiento diferente, se realizó el cálculo considerando dichos elementos en los factores de corrección para los Sendero El Cráter y El Cafetal (El Puma no es frecuentado por estudiantes de colegio). La CCE para estudiantes en el sendero El Cráter fue de 236 visitas/día, con una CM del 74.24%, y para un escenario del 80% de CM se calcula en 255 visitas/día; para el sendero El Cafetal se calculó en 403 visitas/día a un 74.24% de CM y 434 visitas/día a una CM del 80%. Las visitas máximas reportadas para el año 2003 fueron en los meses de Enero y Junio, con 298 y 305 visitas/día; en el año 2002 se reportan los meses de Marzo y Mayo con 366 y 298 visitas/día; la visitación al Sendero El Cráter no excede aún la CCE calculada, no así si los visitantes fueran estudian tes de colegio. Si la tendencia de la visitación continua incrementándose con los años, se requerirá que la administración de la RNVM restringa el número de visitas en los períodos picos de las mismas.

Sistemas de manejo en café (Coffea arabica L.) y su efecto en la fertilidad del suelo y el rendimiento del café oro, Masatepe, Masaya

El objetivo de este estudio fue comparar la influencia de tres sistemas de manejo en café sobre la fertilidad física, química y biológica del suelo y el rendimiento en café oro en el municipio de Masatepe, departamento de Masaya, Nicaragua en el período de julio del 2009 a enero del 2010. El tratamiento orgánico intensivo (OI) estuvo conformado por dos especies leguminosas como sombra, Inga laurina (Sw.) Willd (guaba) y Samanea saman (Jacq.) Merrill (genízaro), más aplicaciones por planta de 2.27 kg de pulpa de café (9 080 kg ha -1 ) e igual cantidad de gallinaza. El tratamiento orgánico extensivo (OE) involucra 2.27 kg de pulpa de café bajo las mismas especies arbóreas y un tercer tratamiento a plena exposición solar denominado convencional extensivo (CE) con aplicaciones por planta de 17 gramos (68 kg ha -1 ) de fertilizante 27- 9-18 en junio, 35 gramos (140 kg ha -1 ) de 12-30-10 en septiembre y 20 gramos (80 kg ha -1 ) de urea más 5 gramos (20 kg ha -1 ) de KCl en octubre. Se utilizó un arreglo unifactorial en diseño de bloques completo al azar, evaluándose las variables materia orgánica, nitrógeno total, capacidad de intercambio catiónico, porosidad, retención de humedad, y diversidad de la macrofauna del suelo. Se efectuaron un muestreo de suelo en el mes de julio de 2009 y otro en enero de 2010. Los resultados fueron analizados por diferencias mínimas significativas y en el caso de la macrofauna a través del índice de Shannon-Wiener. Los programas estadísticos utilizados fueron InfoStat profesional y Past versión 1.29, éste último para el análisis de la biodiversidad del suelo. No se encontraron diferencias estadísticas en los componentes de la fertilidad física y química del suelo, pero se observa una tendencia a disminuir en el sistema manejado convencionalmente. La mayor diversidad de macrofauna se presentó en los sistemas manejados orgánicamente. El rendimiento de café oro se comportó de forma variada, siendo mejor estadísticamente el sistema convencional extensivo en el primer ciclo agrícola (2002-2003), con un rendimiento de 305 kg ha -1 . Posteriormente en el resto de los ciclos no se presentan diferencias significativas pero se observa un comportamiento alterno de mayor rendimiento entre el sistema orgánico intensivo y el convencional extensivo.

Nonlinear fatigue damage model based on the residual strength degradation law

In this paper, a logarithmic expression to describe the residual strength degradation process is developed in order to fatigue test results for normalized carbon steel. The definition and expression of fatigue damage due to symmetrical stress with a constant amplitude are also given. The expression of fatigue damage can also explain the nonlinear properties of fatigue damage. Furthermore, the fatigue damage of structures under random stress is analyzed, and an iterative formula to describe the fatigue damage process is deduced. Finally, an approximate method for evaluating the fatigue life of structures under repeated random stress blocking is presented through various calculation examples.