The influence of the gas environment on morphology and chemical composition of surfaces micro-machined with a femtosecond laser

We investigated the influence of different gas environments on the fabrication of surfaces, homogeneously covered with equally sized and spaced micro-structures. Two types of structures have been successfully micro-machined with a femtosecond laser on titanium surfaces in various atmospheres. The surface chemistry of samples machined in oxygen and helium shows TiO2, while machining in nitrogen leads to an additional share of TiN. The actual surface structure was found to vary significantly as a function of the gas environment. We found that the ablated particles and their surface triggered two consecutive events: The optical properties of the gas environment became non-isotropic which then led to the pulse intensity being redistributed throughout the cross section of the laser beam. Additionally, the effective intensity was further reduced for TiN surfaces due to TiN's high reflectivity. Thus, the settings for the applied raster-scanning machining method had to be adjusted for each gas environment to produce comparable structures. In contrast to previous studies, where only noble gases were found suitable to produce homogeneous patches, we obtained them in an oxygen environment.

With great structure comes great functionality: Understanding and emulating spider silk

The overarching aim of biomimetic approaches to materials synthesis is to mimic simultaneously the structure and function of a natural material, in such a way that these functional properties can be systematically tailored and optimized. In the case of synthetic spider silk fibers, to date functionalities have largely focused on mechanical properties. A rapidly expanding body of literature documents this work, building on the emerging knowledge of structure–function relationships in native spider silks, and the spinning processes used to create them. Here, we describe some of the benchmark achievements reported until now, with a focus on the last five years. Progress in protein synthesis, notably the expression on full-size spidroins, has driven substantial improvements in synthetic spider silk performance. Spinning technology, however, lags behind and is a major limiting factor in biomimetic production. We also discuss applications for synthetic silk that primarily capitalize on its nonmechanical attributes, and that exploit the remarkable range of structures that can be formed from a synthetic silk feedstock.

Supporting the development and deployment of sustainable energy technologies through targeted scientific training

Sustainable energy technologies rely heavily on advanced materials and modern engineering controls. These promising new technologies cannot be reliably deployed without ensuring that there is a sufficient “capacity,” i.e., trained technical personnel with the expertise to implement, monitor, and maintain the energy infrastructure. This same capacity is critical to the local development of new technologies, especially those that respond directly to regional priorities, strengths, and needs. One way to build capacity is through targeted programs that integrate the training and development of locals at an advanced technical level. In practical terms, these programs usually produce a small number of highly educated individuals with skills in science and engineering. The goal of Part VI of this book is to highlight contributing factors in successfully operating capacity building programs.

The conservation status of the world’s reptiles

Effective and targeted conservation action requires detailed information about species, their distribution, systematics and ecology as well as the distribution of threat processes which affect them. Knowledge of reptilian diversity remains surprisingly disparate, and innovative means of gaining rapid insight into the status of reptiles are needed in order to highlight urgent conservation cases and inform environmental policy with appropriate biodiversity information in a timely manner. We present the first ever global analysis of extinction risk in reptiles, based on a random representative sample of 1500 species (16% of all currently known species). To our knowledge, our results provide the first analysis of the global conservation status and distribution patterns of reptiles and the threats affecting them, highlighting conservation priorities and knowledge gaps which need to be addressed urgently to ensure the continued survival of the world’s reptiles. Nearly one in five reptilian species are threatened with extinction, with another one in five species classed as Data Deficient. The proportion of threatened reptile species is highest in freshwater environments, tropical regions and on oceanic islands, while data deficiency was highest in tropical areas, such as Central Africa and Southeast Asia, and among fossorial reptiles. Our results emphasise the need for research attention to be focussed on tropical areas which are experiencing the most dramatic rates of habitat loss, on fossorial reptiles for which there is a chronic lack of data, and on certain taxa such as snakes for which extinction risk may currently be underestimated due to lack of population information. Conservation actions specifically need to mitigate the effects of human-induced habitat loss and harvesting, which are the predominant threats to reptiles.

Making the most of spatial information in health: A tutorial in Bayesian disease mapping for areal data

Disease maps are effective tools for explaining and predicting patterns of disease outcomes across geographical space, identifying areas of potentially elevated risk, and formulating and validating aetiological hypotheses for a disease. Bayesian models have become a standard approach to disease mapping in recent decades. This article aims to provide a basic understanding of the key concepts involved in Bayesian disease mapping methods for areal data. It is anticipated that this will help in interpretation of published maps, and provide a useful starting point for anyone interested in running disease mapping methods for areal data. The article provides detailed motivation and descriptions on disease mapping methods by explaining the concepts, defining the technical terms, and illustrating the utility of disease mapping for epidemiological research by demonstrating various ways of visualising model outputs using a case study. The target audience includes spatial scientists in health and other fields, policy or decision makers, health geographers, spatial analysts, public health professionals, and epidemiologists.

Unravelling the self-assembly of hydrogen bonded NDI semiconductors in 2D and 3D

Supramolecular ordering of organic semiconductors is the key factor defining their electrical characteristics. Yet, it is extremely difficult to control, particularly at the interface with metal and dielectric surfaces in semiconducting devices. We have explored the growth of n-type semiconducting films based on hydrogen-bonded monoalkylnaphthalenediimide (NDI-R) from solution and through vapor deposition on both conductive and insulating surfaces. We combined scanning tunneling and atomic force microscopies with X-ray diffraction analysis to characterize, at the submolecular level, the evolution of the NDI-R molecular packing in going from monolayers to thin films. On a conducting (graphite) surface, the first monolayer of NDI-R molecules adsorbs in a flat-lying (face-on) geometry, whereas in subsequent layers the molecules pack edge-on in islands (Stranski–Krastanov-like growth). On SiO2, the NDI-R molecules form into islands comprising edge-on packed molecules (Volmer–Weber mode). Under all the explored conditions, self-complementary H bonding of the imide groups dictates the molecular assembly. The measured electron mobility of the resulting films is similar to that of dialkylated NDI molecules without H bonding. The work emphasizes the importance of H bonding interactions for controlling the ordering of organic semiconductors, and demonstrates a connection between on-surface self-assembly and the structural parameters of thin films used in electronic devices.

A multi-centre open-label randomised non-inferiority trial comparing watchful waiting to antibiotic treatment for acute otitis media without perforation in low-risk urban Aboriginal and Torres Strait Islander children (the WATCH trial): study protocol for a randomised controlled trial

Background Treatment guidelines recommend watchful waiting for children older than 2 years with acute otitis media (AOM) without perforation, unless they are at high risk of complications. The high prevalence of chronic suppurative otitis media (CSOM) in remote Aboriginal and Torres Strait Islander communities leads these children to be classified as high risk. Urban Aboriginal and Torres Strait Islander children are at lower risk of complications, but evidence to support the subsequent recommendation for watchful waiting in this population is lacking. Methods/Design This non-inferiority multi-centre randomised controlled trial will determine whether watchful waiting is non-inferior to immediate antibiotics for urban Aboriginal and Torres Strait Islander children with AOM without perforation. Children aged 2 − 16 years with AOM who are considered at low risk for complications will be recruited from six participating urban primary health care services across Australia. We will obtain informed consent from each participant or their guardian. The primary outcome is clinical resolution on day 7 (no pain, no fever of at least 38 °C, no bulging eardrum and no complications of AOM such as perforation or mastoiditis) as assessed by general practitioners or nurse practitioners. Participants and outcome assessors will not be blinded to treatment. With a sample size of 198 children in each arm, we have 80 % power to detect a non-inferiority margin of up to 10 % at a significance level of 5 %, assuming clinical improvement of at least 80 % in both groups. Allowing for a 20 % dropout rate, we aim to recruit 495 children. We will analyse both by intention-to-treat and per protocol. We will assess the cost- effectiveness of watchful waiting compared to immediate antibiotic prescription. We will also report on the implementation of the trial from the perspectives of parents/carers, health professionals and researchers. Discussion The trial will provide evidence for the safety and effectiveness of watchful waiting for the management of AOM in Aboriginal and Torres Strait Islander children living in urban settings who are considered to be at low risk of complications.

Evaluación del comportamiento de falso roble (Tabebuia rosea (Bertol.) DC.), Genízaro (Pithecellobium saman (Jacq.) Benth.) y Guanacaste negro (Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb.) en ensayo de germinación y sembrados en dos tipos de sustrato orgánico

Las etapas de este trabajo de investigación se llevaron a cabo en las instalaciones del invernadero y vivero de la Universidad Nacional Agraria, ubicada a la altura del kilómetro 12 carretera norte en la ciudad de Managua. Se realizó un ensayo de germinación con semillas falso roble Tabebuia rosea (Bertol.) DC., genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. y guanacaste negro Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb., para cuantificar el porcentaje, energía y valor de la germinación aplicando tratamientos pre germinativos. Posteriormente, en vivero, se establecieron dichas especies en un diseño de bloques completos al azar con tres bloques por especie, tres tratamientos por bloque y noventa repeticiones por tratamiento, realizando un ANDEVA y aplicando una prueba de separación de medias. Las variables evaluadas en el ANDEVA fueron altura total y diámetro basal. Separadamente se evaluó la mortalidad y sobrevivencia de las plantas en el vivero. El tratamiento pre germinativo que dio mejores resultados fue el rompimiento de la testa en el extremo donde se encuentra el micrópilo, con porcentajes de germinación superiores al 90%. No se encontraron diferencias significativas entre tratamientos, por lo cual no hubo efecto de los sustratos sobre los incrementos de las plantas de genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. y se encontraron diferencias significativas entre tratamientos y variables para guanancaste negro Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb. con los mayores incrementos en compostaje con 29,32 cm y los menores en tierra común 18,82 cm. El compostaje fue el sustrato donde ocurrió la mayor sobrevivencia de guanacaste negro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. con 85% y genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. con 66%. Los valores de mortalidad fueron menores al 26% en todos los sustratos.

Análisis de los sistemas de producción agropecuarios de Masaya

El presente documento de trabajo forma parte de las investigaciones en Sistemas de Producción Agropecuarios, impulsados por la Universidad Centroamericana (U.C.A.), a través del Departamento de Desarrollo Agraria. La metodología de trabajo utilizado fue basada en el Análisis del Sistema Agrario. Es decir, se realizó una zonificación agrosocioeconómica en .la cual se tomaron en cuenta !os aspectos edafoclímáticos, socioeconómicos y agronómicos, producto de esto se encontraron cinco zonas, que son: - Zona reformada. - Zona de latifundio. - Zona de minifundio. - Zona de abanico de campesinos con parcelas de cultivos anuales y perennes. -Zona de pequeño capitalismo intensivo en fuerza de trabajo y capital. Se realizó la tipología de productores encontrándose cuatro tipos que son: -Los minifundistas. - Los pequeños campesinos. - Los capitalistas agrarios. -Los beneficiados por reforma agraria. La diferencia entre los cuatro tipos de productores evidenciados es en particular los niveles de ingresos neto por hombre superficie, superficie por trabajador, su integración al mercado,, fuerza de trabajo disponible y las modificaciones y consecuencias en los sistemas de producción a partir del ajuste económico realizado en nuestro país, en el año 1988. Los resultados evidencian que los productores con lógica campesina son .los que obtienen los mayores ingreso neto por manzana ($500 a $1500) y los que permiten el pleno empleo de la fuerza de trabajo y le tierra. Así mismos, son los que más se adaptan a los cambios en el entorno socioeconómico.

Efecto de diferentes niveles de aplicación nitrogenada en la producción de semilla de pasto gamba (Andropogon gayanus kunth var, CIAT 621)

En la presente investigación se evaluó los efectos de cuatro diferentes niveles de fertilización nitrogenada (O; 25; 50; 75 y 100 Kg N/ha), sobre la producción de semilla de Andropogon gayanus Kunth como una alternativa para los productores de la zona de Masatepe. El ensayo se realizó de Junio a Diciembre de 1994, en la finca "Santa Juana" municipio de Masatepe departamento de Masaya. Localizada a 11° 53' latitud norte y 86° 08' longitud oeste, a 470 m.s.n.m., con una precipitación promedio anual de 1,849.3 mm, humedad relativa de 83.6% y una temperatura media anual de 24°C. Se utilizó un diseño experimental de Bloques Completos al Azar (BCA), con cuatro repeticiones. Las parcelas útiles fueron de 3 x 4m2 y como variable respuesta se determinó la producción de semilla cruda, semilla pura ajustada y porcentaje de germinación. Se realizó un corte de uniformidad dejando el pasto a una altura de 20 cm al raz del suelo. A los 20 días después se procedió a aplicar en una sola dosis, los diferentes niveles de fertilización. El tratamiento con 50 kg N/ha fue seleccionado por obtener los mayores beneficios en relación al gasto. Siendo por tal razón el más idóneo para la producción de semilla del Andropogon gayanus, para el sector evaluado, alcanzando 479.21 Kg/ha de semilla pura ajustada. La no significancia entre los tratamientos de fertilización se atribuyó, posiblemente a la heterogeneidad del suelo, el alto contenido de minerales y de materia orgánica. Sin embargo, el experimento demostró la adaptabilidad de Andropogon gayanus a las características del suelo, climatología de la zona.

Efecto de tres periodos de suministro de alimento de retiro en broilers en la Empresa Tip-Top industrial, S.A.

En el presente estudio se evaluaron tres periodos de alimento de retiro o acabado en broilers (o, 3, 6 y 9 días antes de la matanza) el cual contiene 3,225 kcal EM/kg de alimento y 19% de proteína, ajustándose a los requerimientos nutricionales recomendados por Arbor Acres Farm Inc., (1992), en especial a la proporción energia-proteina. La evaluación tuvo lugar en la Granja Buenos Aires propiedad de la Empresa Tip-Top Industrial, S.A., con una duración de 42 días, en donde se utilizaron 800 pollos de engorde sin sexar (mixtos) de la línea Peterson-Arbor Acres de un día de edad, dichos pollos fueron distribuidos aleatoriamente en cuatro tratamientos: T1 suministro de alimento de retiro por nueve días), T2 suministro de alimento de retiro por seis días), T3, (Suministro de alimento de retiro por tres días) y T4 (testigo, con cero días de alimento de retiro), con cuatro repeticiones cada uno, distribuidos en un Diseño completamente al Azar sometidos a la prueba de rangos múltiples de Duncan. Las variables estudiadas fueron: consumo de alimento, peso vivo, ganancia de peso, conversión alimenticia, mortalidad vs viabilidad, rendimiento en la canal, análisis económico. No se encontraron diferencias significativas (P<0.05) entre los tratamientos al final del ensayo para el consumo de alimento, conversión alimenticia y costo de alimento, pero no así ara peso vivo y ganancia de peso. El porcentaje de mortalidad acumulada total fue de 2.5% y los rendimientos de la canal fueron: (90.74)T1 (88.98)T2, (85.86)T3,y (90.31)T4, Se corolo que el periodo de suministro de alimento de retiro que permitió los mejores pesos vivos, ganancias de pesos y conversiones alimenticias fue el periodo de tres días (T3), sin embargo, obtuvo el mayor consumo total para generar un peso promedio en la canal de 3.34 lbs, además, presentó el mayor costo alimenticio entre los tratamientos experimentales (T1, T2, T3) y bajo rendimiento en la canal, contrario al T1 que aunque los parámetros productivos fueron menores que el T3 obtuvo el mayor rendimiento en la canal con un menor costo alimenticio. El alimento de retiro no ejerció efecto sobre las variables estudiadas lo que demuestra que dicho alimento pueda ser una alternativa viable para disminuir costo alimenticio.

Alternativa de cosecha y manejo del semillero en la producción y calidad de semilla de Brachiaria brizantha CIAT 6780 Cv Marandú

Brachiaria brizantha CIAT 6780 cv Marandú, es una especie forrajera promisoria para el establecimiento y recuperación de pasturas en condiciones de suelos de mediana a buena fertilidad y buen drenaje. El presente trabajo se realizó en el Centro Nacional de Investigación Agropecuaria, ubicado en el Kml4.5 carretera norte, a una elevación de 56 msnm, precipitación media de 800-1000 mm, suelo de textura franco arenoso. El objetivo del estudio fue determinar el efecto de las alternativas de cosecha y manejo del semillero en la producción y calidad de semilla de Brachiaria brizantha CIAT 6780 cv. Marandú. Se utilizó un diseño de bloques completamente al azar, con 6 tratamientos (alternativa de cosechas), y 3 repeticiones. El análisis de varianza y pruebas de rangos múltiples (Duncan 5%), encontraron diferencias significativas (P<0.05) de los tipos de cosechas sobre la producción de semilla pura, obteniéndose el mayor rendimiento en el T5 (cosecha escalonada y fertilización) con (30.94 Kg./ha) y el menor rendimiento obtenido en el T2 (cosecha normal y fertilización) con (15.07 Kg/ha). El análisis de varianza y la prueba de rangos múltiples encontró diferencias altamente significativas (P<0.01) de los tipos de cosecha sobre la producción de semilla cruda obteniéndose el mayor rendimiento en el T5 (cosecha escalonada y fertilización) con (164 Kg/ha), y el menor rendimiento en el T3 (cosecha normal con corte uniforme sin fertilización) con (89 33 Kg/ha. El análisis de varianza determinó que no existen diferencias significativas (P<0.05) de las alternativas de cosecha sobre la variable de calidad (viabilidad). El análisis estadístico de los componentes morfo estructurales: número de espiguilla por raquisillo, número de raquisillo por raquis, demuestran efectos altamente significativos de (P<0.01) sobre el rendimiento de semilla. De todos los tratamientos evaluados, el mayor beneficio neto se obtuvo con el TI (cosecha con corte uniforme y fertilización) con (US$276.36/ha), no obstante el T4 (cosecha normal sin fertilización) fue el tratamiento con el que se obtuvo el menor costo variable (US$ 109.61) en comparación con el resto de los tratamientos.