949 resultados para Transition temperature


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Self-passivating tungsten based alloys will provide a major safety advantage compared to pure tungsten when used as first wall armor of future fusion reactors, due to the formation of a protective oxide layer which prevents the formation of volatile and radioactive WO3 in case of a loss of coolant accident with simultaneous air ingress. Bulk WCr10Ti2 alloys were manufactured by two different powder metallurgical routes: (1) mechanical alloying (MA) followed by hot isostatic pressing (HIP) of metallic capsules, and (2) MA, compaction, pressureless sintering in H2 and subsequent HIPing without encapsulation. Both routes resulted in fully dense materials with homogeneous microstructure and grain sizes of 300 nm and 1 μm, respectively. The content of impurities remained unchanged after HIP, but it increased after sintering due to binder residue. It was not possible to produce large samples by route (2) due to difficulties in the uniaxial compaction stage. Flexural strength and fracture toughness measured on samples produced by route (1) revealed a ductile-to-brittle-transition temperature (DBTT) of about 950 °C. The strength increased from room temperature to 800 °C, decreasing significantly in the plastic region. An increase of fracture toughness is observed around the DBTT.

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Tungsten (W) and its alloys are very promising materials for producing plasma-facing components (PFCs) in the fusion power reactors of the near future, even as a structural part in them. However, whereas the properties of pure tungsten are suitable for a PFC, its structural applications are still limited due to its low toughness, ductile to brittle transition temperature and recrystallization behaviour. Therefore, many efforts have been made to improve its performance by alloying tungsten with other elements. Hence, in this investigation, the thermo-mechanical performance of two new tungsten-tantalum materials has been evaluated. Materials with We5wt.%Ta and We15wt.%Ta were processed by mechanical alloying (MA) and later consolidation by hot isostatic pressing (HIP), with distinct settings for each composition. Thus, it was possible to determine the relationship between the microstructure and the addition of Ta with the macroscopic mechanical properties. These were measured by means of hardness, flexural strength and fracture toughness, in the temperature range of 300e1473 K. The microstructure and the fracture surfaces features of the tested materials were analysed by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM).

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Topological frustration in an energetically unfrustrated off-lattice model of the helical protein fragment B of protein A from Staphylococcus aureus was investigated. This Gō-type model exhibited thermodynamic and kinetic signatures of a well-designed two-state folder with concurrent collapse and folding transitions and single exponential kinetics at the transition temperature. Topological frustration is determined in the absence of energetic frustration by the distribution of Fersht φ values. Topologically unfrustrated systems present a unimodal distribution sharply peaked at intermediate φ, whereas highly frustrated systems display a bimodal distribution peaked at low and high φ values. The distribution of φ values in protein A was determined both thermodynamically and kinetically. Both methods yielded a unimodal distribution centered at φ = 0.3 with tails extending to low and high φ values, indicating the presence of a small amount of topological frustration. The contacts with high φ values were located in the turn regions between helices I and II and II and III, intimating that these hairpins are in large part required in the transition state. Our results are in good agreement with all-atom simulations of protein A, as well as lattice simulations of a three- letter code 27-mer (which can be compared with a 60-residue helical protein). The relatively broad unimodal distribution of φ values obtained from the all-atom simulations and that from the minimalist model for the same native fold suggest that the structure of the transition state ensemble is determined mostly by the protein topology and not energetic frustration.

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Constitutive expression of the cold-regulated COR15a gene of Arabidopsis thaliana results in a significant increase in the survival of isolated protoplasts frozen over the range of −4.5 to −7°C. The increased freezing tolerance is the result of a decreased incidence of freeze-induced lamellar-to-hexagonal II phase transitions that occur in regions where the plasma membrane is brought into close apposition with the chloroplast envelope as a result of freeze-induced dehydration. Moreover, the mature polypeptide encoded by this gene, COR15am, increases the lamellar-to-hexagonal II phase transition temperature of dioleoylphosphatidylethanolamine and promotes formation of the lamellar phase in a lipid mixture composed of the major lipid species that comprise the chloroplast envelope. We propose that COR15am, which is located in the chloroplast stroma, defers freeze-induced formation of the hexagonal II phase to lower temperatures (lower hydrations) by altering the intrinsic curvature of the inner membrane of the chloroplast envelope.

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I conjecture that the mechanism of superconductivity in the cuprates is a saving, due to the improved screening resulting from Cooper pair formation, of the part of the Coulomb energy associated with long wavelengths and midinfrared frequencies. This scenario is shown to provide a plausible explanation of the trend of transition temperature with layering structure in the Ca-spaced compounds and to predict a spectacularly large decrease in the electron-energy-loss spectroscopy cross-section in the midinfrared region on transition to the superconducting state, as well as less spectacular but still surprisingly large changes in the optical behavior. Existing experimental results appear to be consistent with this picture.

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Lipophosphoglycan (LPG), the predominant molecule on the surface of the parasite Leishmania donovani, has previously been shown to be a potent inhibitor of protein kinase C (PKC) isolated from rat brain. The mechanism by which LPG inhibits PKC was further investigated in this study. LPG was found to inhibit the PKC alpha-catalyzed phosphorylation of histone in assays using large unilamellar vesicles composed of 1-palmitoyl, 2-oleoyl phosphatidylserine and 1-palmitoyl, 2-oleoyl phosphatidylcholine either with or without 1% 1,2 diolein added. The results also indicated that while PKC binding to sucrose-loaded vesicles was not substantially reduced in the presence of LPG at concentrations of 1-2%, the activity of membrane-bound PKC was inhibited by 70%. This inhibition of the membrane-bound form of PKC is not a consequence of reduced substrate availability to the membrane. However, Km shifted from approximately 31 +/- 4 microM to 105 +/- 26 microM in the presence of 5% LPG. LPG caused PKC to bind to membranes without inducing a conformational change as revealed by the lack of an increased susceptibility to trypsin. An LPG fragment containing only one repeating disaccharide unit was not as effective as the entire LPG molecule or of larger fragments in inhibiting the membrane-bound form of the enzyme. The shorter fragments were also less potent in raising the bilayer to hexagonal phase transition temperature of a model membrane. LPG is also able to inhibit the membrane-bound form of PKC alpha from the inner monolayer of large unilamellar vesicles, the opposite monolayer to which the enzyme binds in our assay. Inhibition is likely a result of alterations in the physical properties of the membrane. To our knowledge, this is the first example of a membrane additive that can inhibit the membrane-bound form of PKC in the presence of other lipid cofactors.

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Antifreeze glycoproteins (AFGPs), found in the blood of polar fish at concentrations as high as 35 g/liter, are known to prevent ice crystal growth and depress the freezing temperature of the blood. Previously, Rubinsky et al. [Rubinsky, B., Mattioli, M., Arav, A., Barboni, B. & Fletcher, G. L. (1992) Am. J. Physiol. 262, R542-R545] provided evidence that AFGPs block ion fluxes across membranes during cooling, an effect that they ascribed to interactions with ion channels. We investigated the effects of AFGPs on the leakage of a trapped marker from liposomes during chilling. As these liposomes are cooled through the transition temperature, they leak approximately 50% of their contents. Addition of less than 1 mg/ml of AFGP prevents up to 100% of this leakage, both during chilling and warming through the phase transition. This is a general effect that we show here applies to liposomes composed of phospholipids with transition temperatures ranging from 12 degrees C to 41 degrees C. Because these results were obtained with liposomes composed of phospholipids alone, we conclude that the stabilizing effects of AFGPs on intact cells during chilling reported by Rubinsky et al. may be due to a nonspecific effect on the lipid components of native membranes. There are other proteins that prevent leakage, but only under specialized conditions. For instance, antifreeze proteins, bovine serum albumin, and ovomucoid all either have no effect or actually induce leakage. Following precipitation with acetone, all three proteins inhibited leakage, although not to the extent seen with AFGPs. Alternatively, there are proteins such as ovotransferrin that have no effect on leakage, either before or after acetone precipitation.

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Functional regulation of proteins is central to living organisms. Here it is shown that a nonfunctional conformational state of a polypeptide can be kinetically trapped in a lipid bilayer environment. This state is a metastable structure that is stable for weeks just above the phase transition temperature of the lipid. When the samples are incubated for several days at 68 degrees C, 50% of the trapped conformation converts to the minimum-energy functional state. This result suggests the possibility that another mechanism for functional regulation of protein activity may be available for membrane proteins: that cells may insert proteins into membranes in inactive states pending the biological demand for protein function.

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It is known that the phospholipids of the brain cells of fish are altered during cold adaptation. In particular, the 1-monounsaturated 2-polyunsaturated phosphatidylethanolamines (PEs) increase 2- to 3-fold upon adaptation to cold. One of the most striking changes is in the 18:1/22:6 species of PE. We determined how this lipid affected the bilayer-to-hexagonal-phase transition temperature of 16:1/16:1 PE. We found that it was more effective in lowering this transition temperature than were other, less unsaturated, PE species. In addition, it was not simply the presence of the 18:1/22:6 acyl chains which caused this effect, since the 18:1/22:6 species of phosphatidylcholine had the opposite effect on this transition temperature. Zwitterionic substances that lower the bilayer-to-hexagonal-phase transition temperature often cause an increase in the activity of protein kinase C (PKC). Indeed, the 18:1/22:6 PE caused an increase in the rate of histone phosphorylation by PKC which was greater than that caused by other, less unsaturated, PEs. The 18:1/22:6 phosphatidylcholine had no effect on this enzyme. The stimulation of the activity of PKC by the 18:1/22:6 PE is a consequence of this lipid's increasing the partitioning of PKC to the membrane.

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A simple model of the kinetics of protein folding is presented. The reaction coordinate is the "correctness" of a configuration compared with the native state. The model has a gap in the energy spectrum, a large configurational entropy, a free energy barrier between folded and partially folded states, and a good thermodynamic folding transition. Folding kinetics is described by a master equation. The folding time is estimated by means of a local thermodynamic equilibrium assumption and then is calculated both numerically and analytically by solving the master equation. The folding time has a maximum near the folding transition temperature and can have a minimum at a lower temperature.

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The influence of thermally induced changes in the lipid core structure on the oxidative resistance of discrete, homogeneous low density lipoprotein (LDL) subspecies (d, 1.0297-1.0327 and 1.0327-1.0358 g/ml) has been evaluated. The thermotropic transition of the LDL lipid core at temperatures between 15 degrees C and 37 degrees C, determined by differential scanning calorimetry, exerted significant effects on the kinetics of copper-mediated LDL oxidation expressed in terms of intrinsic antioxidant efficiency (lag time) and diene production rate. Thus, the temperature coefficients of oxidative resistance and maximum oxidation rate showed break points at the core transition temperature. Temperature-induced changes in copper binding were excluded as the molecular basis of such effects, as the saturation of LDL with copper was identical below and above the core transition. At temperatures below the transition, the elevation in lag time indicated a greater resistance to oxidation, reflecting a higher degree of antioxidant protection. This effect can be explained by higher motional constraints and local antioxidant concentrations, the latter resulting from the freezing out of antioxidants from crystalline domains of cholesteryl esters and triglycerides. Below the transition temperature, the conjugated diene production rate was decreased, a finding that correlated positively with the average size of the cooperative units of neutral lipids estimated from the calorimetric transition width. The reduced accessibility and structural hindrance in the cluster organization of the core lipids therefore inhibits peroxidation. Our findings provide evidence for a distinct effect of the dynamic state of the core lipids on the oxidative susceptibility of LDL and are therefore relevant to the atherogenicity of these cholesterol-rich particles.

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O objetivo desse trabalho foi obter polpa de guavira desidratada por atomização, utilizando maltodextrina ou goma arábica como agentes carreadores. Inicialmente, avaliou-se a influência das condições de processo, temperatura do ar de secagem (130, 155 e 180) °C e vazão volumétrica da mistura (20 e 40) mL/min, o tipo e concentração de agente carreador (10 e 20) % nas características físicas, físico-químicas e atividade antioxidante do produto obtido. As propriedades analisadas foram umidade, atividade de água, higroscopicidade, solubilidade, cor, distribuição e tamanho médio de partículas, morfologia, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante. A temperatura do ar de secagem e a vazão volumétrica de alimentação influenciaram significativamente todas as propriedades da guavira em pó. A umidade e atividade de água apresentaram os menores valores na temperatura intermediária, independentemente do tipo e concentração do carreador usado. A solubilidade das amostras adicionadas de maltodextrina foram superiores às amostras com goma arábica. O aumento da concentração de agente carreador, em geral, proporcionou um aumento no parâmetro L* e diminuição dos parâmetros a* e b*, tornando as amostras mais claras e reduzindo as tonalidades vermelha e amarela. A guavira em pó apresentou coloração próxima do amarelo e marrom, com grande variação nos parâmetros de cor C* e H* em função das diferentes condições de secagem. A distribuição do tamanho de partículas não teve um padrão definido e o tamanho médio das amostras com maltodextrina foram maiores do que as com goma arábica para a temperatura do ar a 130 °C. No entanto, para as outras temperaturas (155 e 180) °C não houve um comportamento específico do tamanho das partículas em função da vazão de alimentação, tipo e ou concentração de agente carreador. A análise de microscopia eletrônica de varredura permitiu observar que as partículas obtidas tanto com maltodextrina como goma arábica apresentaram formato esférico, superfície rugosa e com adesão de partículas menores nas de maior tamanho, sendo que a superfície das partículas com goma arábica também apresentaram concavidades. A atividade antioxidante foi superior quando utilizada a temperatura de secagem intermediária. A partir das condições selecionadas na primeira etapa (temperatura do ar de 155 °C, vazão volumétrica da mistura de 40 mL/min e 10% de maltodextrina ou goma arábica) a polpa de guavira em pó foi caracterizada quanto a temperatura de transição vítrea, as isotermas de adsorção e a estabilidade à estocagem do ácido ascórbico, compostos fenólicos totais e da atividade antioxidante da polpa de guavira em pó produzida por spray drying ao longo de 120 dias. As temperaturas de transição vítrea foram de (25,2 ± 2,7 °C e 31,4 ± 0,4) °C para os pós produzidos com goma arábica e maltodextrina, respectivamente. O modelo de BET apresentou ajuste muito bom (R2>0,99) para descrever o comportamento de sorção de água das amostras nas temperaturas de (20, 30 e 40) °C. A polpa de guavira em pó produzida com goma arábica apresentou maior adsorção de água do que as amostras obtidas com maltodextrina. No estudo da estabilidade, as amostras foram acondicionadas em embalagem de polietileno laminado e armazenadas a 25 °C e umidade relativa de 75%. A embalagem de polietileno laminado foi eficiente na manutenção do teor de ácido ascórbico e atividade antioxidante da guavira em pó por um período de 120 dias, independente do carreador adicionado. O teor de compostos fenólicos para a guavira em pó com goma arábica apresentou uma redução nos primeiros 22 dias, contudo a amostra com maltodextrina manteve-se estável durante 120 dias de armazenamento.

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A acne vulgar é uma das doenças cutâneas mais comuns, apresentando como um de seus fatores fisiopatológicos primários a colonização pelo microrganismo Propionibacterium acnes. Atualmente, têm-se buscado terapias alternativas para o combate ao P. acnes, destacando-se alguns ácidos graxos, como o ácido laúrico (LA). O LA é uma molécula pouco solúvel em água, sendo possível sua incorporação em lipossomas. Os lipossomas apresentam capacidade de encapsulação/ liberação de ativos e impedem a desidratação da pele, tornando-se ingredientes inovadores na área de cosméticos. Foram preparados lipossomas de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) contendo diferentes concentrações de LA, que variaram de 0 a 50% da concentração total em mol, em quatro pHs: 9,0, 7,4, 5,0 e 3,0. Nestes pHs o estado de protonação do LA muda variando de 0 a -1. Os lipossomas foram extrusados por filtros com poros de 100 nm de diâmetro visando à obtenção de vesículas unilamelares grandes (LUV). As LUV foram caracterizadas quanto a sua estabilidade em condições de prateleira, temperatura de transição de fase da bicamada, encapsulamento no interior aquoso, liberação do LA, difusão das vesículas na pele e seus aspectos morfológicos foram caracterizados por espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) e crio-microscopia eletrônica de transmissão. Estudos de estabilidade mostraram que independentemente da concentração de LA, as formulações são mais estáveis em pHs mais altos, quando LA está em sua maioria na forma de laurato. Os experimentos de DSC revelaram que em pHs 3,0 e 5,0 e concentrações maiores de LA, a interação deste ácido graxo com as bicamadas é favorecida, havendo um aumento da temperatura de transição de fase (Tm) e diminuição da cooperatividade. Análises de taxa de incorporação de sondas hidrofílicas confirmaram a presença de um compartimento aquoso interno para as vesículas de DPPC:LA. O LA conseguiu permear a pele no período avaliado e pouco LA foi liberado das vesículas em condições de temperatura ambiente. A morfologia das LUV se mostrou bem diferente da esperada e se observaram vesículas com mais de uma bicamada e outros formatos que não o esférico. Estes resultados podem auxiliar na otimização das condições para uma formulação que poderá ser usada no tratamento da acne, aumentando a eficácia do LA no sítio alvo.

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Estudamos transições de fases quânticas em gases bosônicos ultrafrios aprisionados em redes óticas. A física desses sistemas é capturada por um modelo do tipo Bose-Hubbard que, no caso de um sistema sem desordem, em que os átomos têm interação de curto alcance e o tunelamento é apenas entre sítios primeiros vizinhos, prevê a transição de fases quântica superfluido-isolante de Mott (SF-MI) quando a profundidade do potencial da rede ótica é variado. Num primeiro estudo, verificamos como o diagrama de fases dessa transição muda quando passamos de uma rede quadrada para uma hexagonal. Num segundo, investigamos como a desordem modifica essa transição. No estudo com rede hexagonal, apresentamos o diagrama de fases da transição SF-MI e uma estimativa para o ponto crítico do primeiro lobo de Mott. Esses resultados foram obtidos usando o algoritmo de Monte Carlo quântico denominado Worm. Comparamos nossos resultados com os obtidos a partir de uma aproximação de campo médio e com os de um sistema com uma rede ótica quadrada. Ao introduzir desordem no sistema, uma nova fase emerge no diagrama de fases do estado fundamental intermediando a fase superfluida e a isolante de Mott. Essa nova fase é conhecida como vidro de Bose (BG) e a transição de fases quântica SF-BG que ocorre nesse sistema gerou muitas controvérsias desde seus primeiros estudos iniciados no fim dos anos 80. Apesar dos avanços em direção ao entendimento completo desta transição, a caracterização básica das suas propriedades críticas ainda é debatida. O que motivou nosso estudo, foi a publicação de resultados experimentais e numéricos em sistemas tridimensionais [Yu et al. Nature 489, 379 (2012), Yu et al. PRB 86, 134421 (2012)] que violam a lei de escala $\\phi= u z$, em que $\\phi$ é o expoente da temperatura crítica, $z$ é o expoente crítico dinâmico e $ u$ é o expoente do comprimento de correlação. Abordamos essa controvérsia numericamente fazendo uma análise de escalonamento finito usando o algoritmo Worm nas suas versões quântica e clássica. Nossos resultados demonstram que trabalhos anteriores sobre a dependência da temperatura de transição superfluido-líquido normal com o potencial químico (ou campo magnético, em sistemas de spin), $T_c \\propto (\\mu-\\mu_c)^\\phi$, estavam equivocados na interpretação de um comportamento transiente na aproximação da região crítica genuína. Quando os parâmetros do modelo são modificados de maneira a ampliar a região crítica quântica, simulações com ambos os modelos clássico e quântico revelam que a lei de escala $\\phi= u z$ [com $\\phi=2.7(2)$, $z=3$ e $ u = 0.88(5)$] é válida. Também estimamos o expoente crítico do parâmetro de ordem, encontrando $\\beta=1.5(2)$.

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Com o decorrer dos anos o consumo de petróleo e seus derivados aumentou significativamente e com isso houve a necessidade de se investir em pesquisas para descobertas de novas jazidas de petróleo como o pré-sal. Porém, não apenas a localização dessas jazidas deve ser estudada, mas, também, sua forma de exploração. Essa exploração e extração, na maioria das vezes, se dão em ambientes altamente corrosivos e o transporte do produto extraído é realizado através de tubulações de aço de alta resistência e baixa liga (ARBL). Aços ARBL expostos a ambientes contendo H2S e CO2 (sour gas) sofrem corrosão generalizada que promovem a entrada de hidrogênio atômico no metal, podendo diminuir sua tenacidade e causar falha induzida pela presença de hidrogênio (Hydrogen Induced Cracking HIC), gerando falhas graves no material. Tais falhas podem ser desastrosas para o meio ambiente e para a sociedade. O objetivo deste trabalho é estudar a tenacidade, utilizando ensaio Charpy, de um tubo API 5L X65 sour após diferentes tempos de imersão em uma solução saturada com H2S. O eletrólito empregado foi a solução A (ácido acético contendo cloreto de sódio) da norma NACE TM0284 (2011), fazendo-se desaeração com injeção de N2, seguida de injeções de H2S. Os materiais foram submetidos a: ensaios de resistência a HIC segundo a norma NACE TM0284 (2011) e exames em microscópio óptico e eletrônico de varredura para caracterização microestrutural, de inclusões e trincas. As amostras foram submetidas a imersão em solução A durante 96h e 360h, sendo que, após doze dias do término da imersão, foram realizados os ensaios Charpy e exames fractográficos. Foram aplicados dois métodos: o de energia absorvida e o da expansão lateral, conforme recomendações da norma ASTM E23 (2012). As curvas obtidas, em função da temperatura de impacto, foram ajustadas pelo método da tangente hiperbólica. Esses procedimentos foram realizados nas duas seções do tubo (transversal e longitudinal) e permitiram a obtenção dos seguintes parâmetros: energias absorvidas e expansão lateral nos patamares superior e inferior e temperaturas de transição dúctil-frágil (TTDF) em suas diferentes definições, ou seja, TTDFEA, TTDFEA-DN, TTDFEA-FN, TTDFEL, TTDFEL-DN e TTDFEL-FN (identificação no item Lista de Abreviaturas e Siglas). No exame fractográfico observou-se que o material comportou-se conforme o previsto, ou seja, em temperaturas mais altas ocorreu fratura dúctil, em temperaturas próximas a TTDF obteve-se fratura mista e nas temperaturas mais baixas observou-se o aparecimento de fratura frágil. Os resultados mostraram que quanto maior o tempo de imersão na solução A, menor é a energia absorvida e a expansão lateral no patamar superior, o que pode ser explicado pelo (esperado) aumento do teor de hidrogênio em solução sólida com o tempo de imersão. Por sua vez, os resultados mostraram que há tendência à diminuição da temperatura de transição dúctil-frágil com o aumento do tempo de imersão, particularmente, as TTDFEA-DN e TTDFEL-DN das duas seções do tubo (longitudinal e transversal). Esse comportamento controverso, que pode ser denominado de tenacificação com o decorrer do tempo de imersão na solução A, foi explicado pelo aparecimento de trincas secundárias durante o impacto (Charpy). Isso indica uma limitação do ensaio Charpy para a avaliação precisa de materiais hidrogenados.