The use of atomic force microscopy in investigating particle caking mechanisms

Spray-dried materials are being used increasingly in industries such as food, detergent and pharmaceutical manufacture. Spray-dried sodium carbonate is an important product that has a great propensity to cake; its moisture-sorption properties are very different to the crystalline and amorphous species, with a great affinity for atmospheric moisture. This work demonstrates how the noncontact surface analysis of individual particles using atomic force microscopy can highlight the possible mechanisms of unwanted agglomeration. The nondestructive nature of this method allows cycling of localised humidity in situ and repeated scanning of the same particle area. The resulting topography and phase scans showed that humidity cycling caused changes in the distribution of material phases that were not solely dependent on topographical changes. © 2013 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Categorisation of activities of daily living of lower limb amputees during short-term use of a portable kinetic recording system : a preliminary study

The purpose of this preliminary study was to determine the relevance of the categorization of the load regime data to assess the functional output and usage of the prosthesis of lower limb amputees. The objectives were a) to introduce a categorization of load regime, b) to present some descriptors of each activity, and c) to report the results for a case. The load applied on the osseointegrated fixation of one transfemoral amputee was recorded using a portable kinetic system for 5 hours. The periods of directional locomotion, localized locomotion, and stationary loading occurred 44%, 34%, and 22% of recording time and each accounted for 51%, 38%, and 12% of the duration of the periods of activity, respectively. The absolute maximum force during directional locomotion, localized locomotion, and stationary loading was 19%, 15%, and 8% of the body weight on the anteroposterior axis, 20%, 19%, and 12% on the mediolateral axis, and 121%, 106%, and 99% on the long axis. A total of 2,783 gait cycles were recorded. Approximately 10% more gait cycles and 50% more of the total impulse than conventional analyses were identified. The proposed categorization and apparatus have the potential to complement conventional instruments, particularly for difficult cases.

Use of cadavers and anthropometric test devices (ATDs) for assessing lower limb injury outcome from under‐vehicle explosions

Lower extremities are particularly susceptible to injury in an under‐vehicle explosion. Operational fitness of military vehicles is assessed through anthropometric test devices (ATDs) in full‐scale blast tests. The aim of this study was to compare the response between the Hybrid‐III ATD, the MiL‐Lx ATD and cadavers in our traumatic injury simulator, which is able to replicate the response of the vehicle floor in an under‐vehicle explosion. All specimens were fitted with a combat boot and tested on our traumatic injury simulator in a seated position. The load recorded in the ATDs was above the tolerance levels recommended by NATO in all tests; no injuries were observed in any of the 3 cadaveric specimens. The Hybrid‐III produced higher peak forces than the MiL‐Lx. The time to peak strain in the calcaneus of the cadavers was similar to the time to peak force in the ATDs. Maximum compression of the sole of the combat boot was similar for cadavers and MiL‐Lx, but significantly greater for the Hybrid‐III. These results suggest that the MiL‐Lx has a more biofidelic response to under‐vehicle explosive events compared to the Hybrid‐III. Therefore, it is recommended that mitigation strategies are assessed using the MiL‐Lx surrogate and not the Hybrid‐III.

Is there evidence to support the use of the angle of peak torque as a marker of hamstring injury and re-injury risk?

Hamstring strain injuries are the predominant injury in many sports, costing athletes and clubs a significant financial and performance burden. Therefore the ability to identify and intervene with individuals who are considered at a high risk of injury is important. One measure which has grown in popularity as an outcome variable following hamstring intervention/prevention studies and rehabilitation is the angle of peak knee flexor torque. This current opinion article will firstly introduce the measure and the processes behind it. Secondly, this article will summarise how the angle of peak knee flexor torque has been suggested to measure hamstring strain injury risk. Finally various limitations will be presented and outlined as to how they may influence the measure. These include the lack of muscle specificity, the common concentric contraction mode of assessment, reliability of the measure, various neural contributions (such as rate of force development and neuromuscular inhibition) as well as the lack of prospective data showing any predictive value in the measure.

Support Frameworks for the Use of Social Media by Emergency Management Organisations

Social media platforms such as Facebook and Twitter are now widely recognised as playing an increasingly important role in the dissemination of information during crisis events. They are used by emergency management organisations as well as by the public to share information and advice. However, the official use of social media for crisis communication within emergency management organisations is still relatively new and ad hoc, rather than being systematically embedded within or effectively coordinated across agencies. This policy report suggests a more effectively coordinated approach to leverage social media use, involving stronger networking between social media staff within emergency management organisations. This could be realised by establishing a national network of social media practitioners managed by the Australia-New Zealand Emergency Management Committee (ANZEMC), reinforced by a Federal government task force that promotes further policy initiatives in this space.

Use of metastable equilibria for determination of Gibbs energy of solids

Attempts are made to measure activities of both components of a binary alloy (A�B) at 650 K using a solid-state galvanic cell incorporating a new composite solid electrolyte. Since the ionic conductivity of the composite solid electrolyte is three orders of magnitude higher than that of pure CaF2, the cell can be operated at lower temperatures. The alloy phase is equilibrated in separate experiments with flourides of each component and fluorine potential is measured. The mixture of the alloy (A�B) and the fluoride of the more reactive component (BF2) is stable, while (A�B) + AF2 mixture is metastable, Factors governing the possible use of metastable equilibria have been elucidated in this study. In the Co�Ni system, where the difference in Gibbs energies of formation of the fluorides is 21.4 kJ/mol, emf of the cell with metastable phases at the electrode is constant for periods ranging from 90 to 160 ks depending on alloy composition. Subsequently, the emf decreases because of the onset of the displacement reaction. In the Ni�Mn system, measurement of the activity of Ni using metastable equilibria is not fully successful at 650 K because of the large driving force for the displacement reaction (208.8 kJ/mol). Critical factors in the application of metastable equilibria are the driving force for displacement reaction and diffusion coefficients in both the alloy and fluoride solid solution.

The use of a fibre anemometer in turbulent flows

Quartz fibre anemometers have been used (as described in subsequent papers) to survey the velocity field of turbulent free convective air flows. This paper discusses the reasons for the choice of this instrument and provides the background information for its use in this way. Some practical points concerning fibre anemometers are mentioned. The rest of the paper is a theoretical study of the response of a fibre to a turbulent flow. An approximate representation of the force on the fibre due to the velocity field and the equation for a bending beam, representing the response to this force, form the basis of a consideration of the mean and fluctuating displacement of the fibre. Emphasis is placed on the behaviour when the spectrum of the turbulence is largely in frequencies low enough for the fibre to respond effectively instantaneously (as this corresponds to the practical situation). Incomplete correlation of the turbulence along the length of the fibre is taken into account. Brief mention is made to the theory of the higher-frequency (resonant) response in the context of an experimental check on the applicability of the low-frequency theory.

Absolute measurement of roughness and lateral-correlation length of random surfaces by use of the simplified model of image-speckle contrast

We present a method of image-speckle contrast for the nonprecalibration measurement of the root-mean-square roughness and the lateral-correlation length of random surfaces with Gaussian correlation. We use the simplified model of the speckle fields produced by the weak scattering object in the theoretical analysis. The explicit mathematical relation shows that the saturation value of the image-speckle contrast at a large aperture radius determines the roughness, while the variation of the contrast with the aperture radius determines the lateral-correlation length. In the experimental performance, we specially fabricate the random surface samples with Gaussian correlation. The square of the image-speckle contrast is measured versus the radius of the aperture in the 4f system, and the roughness and the lateral-correlation length are extracted by fitting the theoretical result to the experimental data. Comparison of the measurement with that by an atomic force microscope shows our method has a satisfying accuracy. (C) 2002 Optical Society of America.

The use of an MgB2 hollow cylinder and pulse magnetized (RE)BCO bulk for magnetic levitation applications

Both MgB2 and (RE)BCO bulk materials can provide a highly compact source of magnetic field when magnetized. The properties of these materials when magnetized by a pulsed field are potentially useful for a number of applications, including magnetic levitation. This paper reports on pulsed field magnetization of single 25 mm diameter (RE)BCO bulks using a recently constructed pulse magnetization facility, which allows an automated sequence of pulses to be delivered. The facility allows measurement of force between a magnetized (RE)BCO bulk and a bulk MgB2 hollow cylinder, which is field cooled in the field of the magnetized (RE)BCO bulk. Hysteresis cycling behavior for small displacement is also measured to extract the stiffness value. The levitation forces up to 500 N were obtained, the highest ever measured between two bulks and proves the concept of a bulk-bulk superconducting bearing design. © 2002-2011 IEEE.

Complex aggregates of silica microspheres by the use of a polymer template

Evaporation of a droplet of silica microsphere suspension on a polystyrene and poly(methyl methacrylate) blend film with isolated holes in its surface has been exploited as a means of particles self-assembly. During the retraction of the contact line of the droplet, spontaneous dewetting combined with the strong capillary force pack the silica microspheres into the holes in the polymer surface. Complex aggregates of colloids are formed after being exposed to acetone vapor. The morphology evolution of the underlying polymer film by exposure to acetone solvent vapor is responsible for the complex aggregates of colloids formation.

Challenges to Slovakia and Poland health policy decisions: use of investment treaties to claim compensation for reversal of privatisation/liberalisation policies

Investment treaties, and possibly the EU Treaty itself, are being used by multinational companies Penta and Eureko to try and force the Slovak government to pay compensation for reversing health privatisation and liberalisation policies. Similar action has been used against the Polish government by Eureko to win compensation worth nearly 2 billion Euros and a policy commitment to further privatisation.

Factors affecting adherence to use of hip protectors amongst residents of nursing homes - A correlation study

Background: Hip protectors are protective pads designed to cover the greater trochanter and attenuate or disperse the force of a fall sufficiently to prevent a hip fracture. Promising results from randomised controlled trials in nursing homes have resulted in hip protectors being widely recommended in the health care literature and in national guidelines. Objectives: The objectives of the study were to identify characteristics of individual residents, and the organisational features of the homes in which they live, which may affect adherence to wearing hip protectors. Design: An observational, correlation study designed to identify factors related to adherence. Setting: Forty nursing and residential homes in the UK. Participants: 1346 residents of the homes who were not confined to bed and with no pressure sore on the hip. Methods: The introduction of an evidence-based policy to offer Safehips hip protectors to residents free of charge and with support from a nurse facilitator. Adherence to wearing the hip protectors was observed over 72 weeks. Results: Initial acceptance of the hip protectors was 37.2%. Continued adherence was 23.9% at 24 weeks; 23.2% at 48 weeks; and 19.9% at 72 weeks. Greater adherence was associated with the following individual resident characteristics: a greater degree of dependency (95% CI 1.39 - m3.78) and cognitive impairment (95% CI 1.01 - 2.98); being male rather than female (95% CI 1.06 - 2.48). Greater adherence was also associated with the following organisational characteristics of homes: fewer changes of senior manager during the study period (95% CI 1.01 - 8.51), and being resident in a home with a resident profile showing a greater proportion of residents with a higher degree of dependency (95% CI 1.04 - 1.27). There was wide a variation in the degree of success in implementation between homes (adherence of 0 - 100% at 24 weeks). Conclusions: Those implementing a policy of introducing hip protectors into nursing and residential homes should consider targeting residents with cognitive impairment. Such residents are at greater risk of hip fracture and appear to be more likely to continue wearing hip protectors. Those charged with implementing changes inpractice or policy should consider how the context for implementation can be optimised to increase the likelihood of success.

Use of the impedance cardiogram in public access defibrillators as an indicator of cardiopulmonary resuscitation effectiveness

An algorithm has been developed for a Public Access Defibrillator which utilizes distinctive features from the impedance cardiogram (ICG) recorded via defibrillator pads to advise both lay users and minimally trained bystanders to ensure CPR effectiveness. Following ethical approval, data were collected and marked. CPR was administered by trained personnel. 211 cases were gathered and the training set included 106 cases. A retrospective analysis was carried out of simultaneously recorded ECG and ICG. The speed of compressions was calculated by counting the outstanding waves in the ICG during CPR. Also if the base-to-peak amplitude of the ICG is greater than a minimum threshold, the corresponding compressions were classified as being applied with adequate force. For the validation set, adequate speed was detected with 91.45% sensitivity and 96.27% specificity (79826s) and adequate force with 99.94% sensitivity and 97.91% specificity (91973s). © 2011 CCAL.

Determinant factors for the use of imposex in TBT pollution monitoring

Os compostos de tributilestanho (TBT) foram utilizados como biocidas em tintas antivegetativas (AV) e amplamente aplicados, durante décadas, de forma a evitar a bioincrustação em superfícies submersas, principalmente em cascos de embarcações. Os seus efeitos deletérios em organismos não-alvo tornaram-se evidentes após o aparecimento de gastrópodes prosobrâquios com imposex – sobreposição de caracteres sexuais masculinos sobre o tracto reprodutivo das fêmeas. Desde então, a expressão do imposex em prosobrânquios tem sido amplamente utilizada como biomarcador da poluição por TBT. Um dos objectivos da presente tese é avaliar se as mais recentes restrições legais na utilização das tintas AV com compostos organoestânicos (OTs) resultaram numa redução da poluição pelos mesmos na costa continental Portuguesa. Para tal, foi levada a cabo a análise da variação temporal do imposex como biomarcador dos níveis ambientais de TBT e a validação de procedimentos, de modo a seguir de forma precisa a evolução da intensidade deste fenómeno ao longo do tempo. O trabalho de investigação teve início no momento em que a ineficácia da legislação anterior (Directiva 89/677/CEE) na redução da poluição por TBT no litoral Português era reportada na literatura e quando estavam já agendados instrumentos decisivos para a diminuição definitiva deste tipo de poluição: o Regulamento (CE) N.º 782/2003 do Parlamento e do Conselho da União Europeia (UE) que bania as tintas AV baseadas em TBT na sua frota a partir de 1 de Julho de 2003; a "Convenção Internacional sobre o Controlo de Sistemas Antivegetativos Nocivos em Navios” (Convenção AFS), adoptada em 2001 pela Organização Marítima Internacional (OMI), que procurava erradicar os OTs da frota mundial até 2008. Os níveis de imposex e as concentrações de OTs nos tecidos de fêmeas de Nucella lapillus foram medidos em 17 locais de amostragem ao longo da costa Portuguesa em 2003, a fim de se avaliarem os impactos do TBT nas populações desta espécie e de se criar uma base de dados para seguir a sua evolução futura. O índice da sequência do vaso deferente (VDSI), o índice do tamanho relativo do pénis (RPSI) e a percentagem de fêmeas afectadas por imposex (%I) foram utilizados na medição da intensidade deste fenómeno em cada local de amostragem e os seus valores variaram entre 0,20-4,04, 0,0- 42,2% e 16,7-100,0%, respectivamente. Foram encontradas fêmeas estéreis em 3 locais de amostragem, com percentagens a variar entre 4,0 e 6,2%. As concentrações de TBT e dibutilestanho (DBT) nas fêmeas variaram respectivamente entre 23-138 e <10-62 ng Sn.g-1 de peso seco, e o conteúdo em TBT nos tecidos revelou-se significativamente correlacionado com o imposex (nomeadamente com o RPSI e o VDSI). Os níveis de expressão do fenómeno e o conteúdo em OTs nos tecidos, foram superiores na proximidade de portos, confirmando as conclusões obtidas anteriormente por outros autores de que os navios e a actividade dos estaleiros são as principais fontes destes compostos no litoral Português. As infra-estruturas associadas ás principais fontes de OTs – portos, estaleiros e marinas – estão geralmente localizadas no interior de estuários, motivo pelo qual estas áreas têm vindo a ser descritas como as mais afectadas por estes poluentes. Por esta razão, foi levado a cabo o estudo pormenorizado da poluição por TBT na Ria de Aveiro, como caso de estudo representativo da poluição por estes compostos num sistema estuarino em Portugal continental. N. lapillus foi usada como bioindicador para avaliar a tendência temporal da poluição por TBT nesta área entre 1997 e 2007. Foi registada uma diminuição da intensidade do imposex após 2003, embora as melhorias mais evidentes tenham sido observadas entre 2005 e 2007, provavelmente devido à implementação do Regulamento (CE) N.º 782/2003 que proibiu a aplicação de tintas AV com TBT em navios com a bandeira da UE. Apesar desses progressos, as análises ao conteúdo em OTs nos tecidos de fêmeas de N. lapillus e em amostras de água colhidas em 2006 indicaram contaminação recente por TBT na área de estudo, evidenciando assim a permanência de fontes de poluição. A utilização de N. lapillus como bioindicador da poluição por TBT na Ria de Aveiro apresenta algumas limitações uma vez que a espécie não ocorre nas áreas mais interiores da Ria e não vive em contacto com sedimentos. Assim, a informação obtida a partir da sua utilização como bioindicador é fundamentalmente relativa aos níveis de TBT na coluna de água. Foi então necessário recorrer a um bioindicador complementar – Hydrobia ulvae – para melhor avaliar a evolução temporal da poluição por TBT no interior deste sistema estuarino e estudar a persistência de TBT nos sedimentos. Não foi registada uma diminuição dos níveis de imposex em H. ulvae na Ria de Aveiro entre 1998 e 2007, apesar da aplicação do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Pelo contrário, houve um aumento global significativo da percentagem de fêmeas afectadas por imposex e um ligeiro aumento do VDSI, contrastando com o que tem sido descrito para outros bioindicadores na Ria de Aveiro no mesmo período. Estes resultados mostram que a diferente biologia/ecologia das espécies indicadoras determina vias distintas de acumulação de TBT, apontando a importância da escolha do bioindicador dependendo do compartimento a ser monitorizado (sedimento versus água). A ingestão de sedimento como hábito alimentar em H. ulvae foi discutida como sendo a razão para a escolha da espécie como indicadora da contaminação dos sedimentos por TBT. Foram também estudados os métodos mais fiáveis para reduzir a influência de variáveis críticas na medição dos níveis de imposex em H. ulvae. As comparações de parâmetros do imposex baseados em medições do pénis devem ser sempre realizadas sob condições de narcotização bem standardizadas uma vez que este procedimento provoca um aumento significativo do comprimento do pénis (PL) em ambos os sexos. O VDSI, a % e o PL em ambos os sexos revelaram ser fortemente influenciados pelo tamanho dos espécimes: a utilização de fêmeas mais pequenas conduz à subestimação do VDSI, da %I e do PL, enquanto que diferenças no tamanho dos machos provocam variações no índice do comprimento relativo do pénis (RPLI), independentemente dos níveis de poluição por TBT. Existe, portanto, a necessidade de controlar algumas variáveis envolvidas na análise do imposex que mostraram afectar a fiabilidade dos resultados. Uma vez que N. lapillus é o principal bioindicador dos efeitos biológicos específicos do TBT para a área da OSPAR, foi também estudada a influência de algumas variáveis na avaliação dos níveis de imposex nesta espécie, especificamente as relacionadas com o ciclo reprodutor e o tamanho dos espécimes. O estudo do ciclo reprodutor e a variação sazonal/espacial do comprimento do pénis do macho (MPL) incidiu num único local no litoral Português (Areão – região de Aveiro) de forma a avaliar se o RPSI varia sazonal e espacialmente na mesma estação de amostragem e se tais variações influenciam os resultados obtidos em programas de monitorização do imposex. Nos meses de Dezembro de 2005 a Junho de 2007, foram encontrados espécimes de N. lapillus sexualmente maturos e potencialmente aptos para a reprodução. Contudo, foi também evidente um padrão sazonal do ciclo reprodutor – o estado de desenvolvimento da gametogénese nas fêmeas variou sazonalmente e ocorreu uma diminuição do volume da glândula da cápsula e do factor de condição no final do Verão / início do Outono. Contrariamente, a gametogénese nos machos não apresentou variação sazonal significativa, embora os valores mais baixos do factor de condição, do comprimento do pénis e dos volumes de esperma e da próstata tenham também sido registados no final do Verão / início do Outono. Além disso, o MPL mostrou variar, no mesmo local de amostragem, inversamente com a distância aos ninhos de cápsulas ovígeras; um aumento dos valores do MPL foi também observado em espécimes de maior tamanho. Todas estas variações no MPL introduzem desvios nos resultados da avaliação do imposex quando é usado o RPSI. A magnitude do erro envolvido foi quantificada e revelou-se superior em locais com níveis mais elevados de poluição por TBT. Apesar do RPSI ser um índice que fornece informação importante sobre os níveis de poluição por TBT, a sua interpretação deve ser cuidadosa e realizada complementarmente com os outros índices, destacando-se o VDSI como índice mais fiável e com significado biológico mais expressivo. Novas campanhas de monitorização do imposex em N. lapillus foram realizadas ao longo da costa Portuguesa em 2006 e 2008, e os resultados subsequentemente comparados com a base de dados criada em 2003,de forma a avaliar a evolução da poluição por TBT no litoral Português naquele período. Nestes estudos foram aplicados novos procedimentos na monitorização e tratamento dos dados, de forma a minimizar a variação nos índices de avaliação do imposex induzida pelos factores acima descritos, para seguir com maior consistência a tendência da poluição por TBT entre 2003 e 2008. Foi observado um declínio global significativo na intensidade de imposex na área de estudo durante o referido período e a qualidade ecológica da costa Portuguesa, segundo os termos definidos pela Comissão OSPAR, revelou melhorias notáveis após 2003 confirmando a eficácia do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Não obstante, as populações de N. lapillus revelaram-se ainda amplamente afectadas por imposex, tendo sido detectadas emissões de TBT na água do mar ao longo da costa em 2006, apesar da restrição anteriormente referida. Estes inputs foram atribuídos principalmente aos navios que à data ainda circulavam com tintas AV com TBT aplicadas antes de 2003, uma vez que a sua utilização nas embarcações foi apenas proibida em 2008. Considerando que o Regulamento (CE) N.º 782/2003 constitui uma antecipação da proibição global da OMI que entrou em vigor em Setembro de 2008, prevê-se, por analogia, que haja uma rápida diminuição da poluição por TBT à escala mundial num futuro próximo. Na sequência desta previsão, é apresentada uma discussão teórica preliminar relativamente ás possíveis estratégias usadas por N. lapillus na recolonização de locais onde, no passado, as populações terão aparentemente sido extintas devido a níveis extremamente elevados de TBT. Estes locais são tipicamente zonas abrigadas junto de infra-estruturas portuárias, cuja recolonização por esta espécie será provavelmente muito lenta dada a mobilidade reduzida dos adultos e o ciclo de vida não apresentar fase larvar pelágica. Foram então equacionadas duas hipotéticas vias de recolonização de zonas abrigadas por espécimes provenientes de populações de costa aberta/exposta: a migração de adultos e/ou a dispersão de juvenis. No entanto, em ambos os casos, estaria implicada a transposição de um problema amplamente descrito na bibliografia: as populações de N. lapillus de costa aberta podem apresentar um fenótipo muito diferente das de zonas abrigadas, podendo inclusivamente variar no número de cromossomas. A recolonização pode portanto não ter sucesso pelo simples facto dos novos recrutas não estarem bem adaptados aos locais a recolonizar. Para analisar este problema, foram estudados tanto a forma da concha de espécimes de N. lapillus ao longo da costa Portuguesa como o respectivo número de cromossomas. Embora a forma da concha tenha revelado diferenças, de acordo com o grau de hidrodinamismo entre as populações de N. lapillus avaliadas, o cariótipo 2n = 26, típico de zonas expostas, foi registado em todos os locais amostrados. Por outro lado, foi também testada em laboratório a possível mortalidade de juvenis em dispersão no interior menos salino dos estuários. Foi então verificada a ocorrência de mortalidade elevada de juvenis expostos a salinidades baixas (=100% após 1 hora a salinidades ≤9 psu), o que também pode comprometer a recolonização de zonas estuarinas menos salinas por esta via. Mesmo assim, os juvenis mostraram um comportamento de flutuação à superfície da água em condições laboratoriais, que pode ser considerado um benefício específico na colonização de áreas mais internas dos estuários, se tal facto vier a ser confirmado em estudos de campo. As conclusões deste estudo contribuem certamente para a descrição do final da “história do TBT” dado que, uma vez controlados alguns factores determinantes no uso do imposex como biomarcador, a avaliação do declínio da poluição por estes compostos, agora esperado à escala global, se torna mais rigorosa.

The calculation of force constants and normal coordinates IV: XH4 and XH3 molecules

Normal coordinate calculations of XH4 and XH3 molecules are reviewed and discussed. It is shown that for most of these molecules the true values of the force constants in the most General Harmonic Force Field can be uniquely determined only by making use of vibration-rotation interaction constants. It is emphasized that without these extra data the GFF is not determined. The results are compared with various model force fields for these molecules.