In-line rheo-optical microstructural characterization of complex polymer systems

Tese de Doutoramento em Ciência e Engenharia de Polímeros e Compósitos.

Técnicas Experimentales para Caracterizar Flujos Complejos. Experimental techniques for complex flows characterization.

En ambientes fluviales, la interacción del flujo con la geometría del cauce y con los sedimentos del lecho define una dinámica turbulenta compleja en permanente evolución. El nivel de complejidad del flujo aumenta ante la presencia de estructuras hidráulicas (pilas de puentes, protecciones contra erosión, etc.). La mayoría de los ríos, o canales naturales, presentan confluencias y bifurcaciones, en donde se genera una convergencia (o divergencia) del flujo con el resultado de un ambiente hidrodinámico complejo en la cercanía de las uniones (Kenworthy y Rhoads 1995). Bajo estas condiciones no es posible extrapolar las soluciones tradicionales básicas de las ecuaciones de gobierno desarrolladas para canales rectos y uniformes. Algunas investigaciones experimentales realizadas en estos sistemas son las de Best (1988), Rhoads y Sukhodolov (2001), Richardson et al. (1996); Richardson y Thorne (1998, 2001); Parsons et al. (2004); Szupiany et al. (2005).Por otro lado, la zona costera en ambientes marítimos se caracteriza por la existencia de diversos procesos dinámicos, entre los que se destacan la acción de olas, corrientes, interacción olas-corrientes, transporte de sedimentos y cambios batimétricos. Estos se manifiestan en una alteración morfodinámica de la playa generando superficies potenciales de erosión. Así, el diseño de las protecciones costeras (ya sean continuas, como escolleras o muros verticales; o discontinuas como espigones o diques externos) sometidas al clima marítimo bajo distintas condiciones de olas y mareas, alteran los patrones de circulación y de transporte afectando la morfodinámica en su zona de influencia y plantean, por ejemplo, la necesidad de ajustes de los coeficientes de estabilidad y pesos de los bloques de roca de las escolleras. Los problemas generados, son especialmente complejos ya que deben considerarse para su estudio, los niveles de turbulencia, la transmisión del oleaje sobre o a través de la estructura, difracción alrededor de la misma, refracción y shoaling sobre un fondo dinámico, reflexión en la estructura, etc. (Alsina et al., 2007) Revisiones bibliográficas previas muestran que, en ambos ambientes (fluvial y marítimo), es necesario optimizar las técnicas experimentales existentes para que ellas permitan caracterizar con precisión los flujos turbulentos complejos presentes. El objetivo general propuesto en esta investigación es contribuir a mejorar el conocimiento de los procesos hidrodinámicos de flujos turbulentos naturales con y sin la presencia de estructuras hidráulicas que den lugar a formaciones complejas (3D). Para alcanzar este objetivo se propone realizar una recopilación de antecedentes y un análisis crítico detallado de los equipos de ultima generación para mediciones de flujo con alta frecuencia y resolución disponibles en el Laboratorio de Hidráulica (LH) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC): ADV 3D (Acoustic Doppler Velocimeter de Sontek) y laser PIV 2D (Particle Image Velocimeter de Dantec). A estos equipamientos se le agrega un moderno equipo de generación bidimensional de oleaje con absorción dinámica (adquiridos a HR Ltd. en 2007 por el CAI 085 del FONTAR). Finalmente se prevé utilizar este equipamiento durante el desarrollo de experimentos y mediciones los cuales se realizarán sobre modelos físicos fluviales y costeros diseñados y construidos con y sin estructuras que interactúen con flujo turbulentos complejos. Los resultados obtenidos en este proyecto permitirá alcanzar una mejor comprensión de los procesos hidrodinámicos de los flujos turbulentos complejos, lo cual es necesario y de gran utilidad para realizar un manejo apropiado de los ambientes fluviales y marítimos, teniendo como campo directo de aplicación el correcto diseño de estructuras hidráulicas, asistiendo a la toma de medidas correctivas en sistemas naturales sometidos a procesos erosivos o de sedimentación, y contribuyendo de esta forma al manejo ambientalmente sustentable de los recursos.

Dinámica Cuántica de Sistemas Complejos: Fundamentos y Aplicaciones. Quantum Dynamics in Complex Systems: Fundamentals and Aplications.

El procedimiento de revertir la dinámica colectiva (diablillo de Loschmidt apresurado) mediante un pulso de radio frecuencia, permite generar un Eco de Loschmidt, es decir la refocalización de una excitación localizada. Alternativamente, en acústica es posible implementar un Espejo de Reversión Temporal, que consiste en la progresiva inyección de una débil excitación ultrasónica en la periferia de un sistema, para construir una excitación que se propaga "hacia atrás". Así, podemos afirmar que es posible revertir y controlar la dinámica. Sin embargo, aún no se posee una comprensión detallada de los mecanismos que gobiernan estos procedimientos. Este proyecto busca responder las preguntas que posibilitan esta comprensión.

Procesos oxidativos en matrices alimentarias complejas. Oxidative processes in complex food matrices.

Las reacciones bioquímicas que ocurren como consecuencia del tratamiento y almacenamiento de los alimentos, mejoran la seguridad alimentaria, las propiedades sensoriales y la vida útil. Sin embargo, el tratamiento térmico, la exposición a la luz y el oxígeno pueden causar daño oxidativo a los lípidos y proteínas. Los procesos oxidativos de matrices complejas tienen características distintivas que no se manifiestan cuando los componentes son sometidos a oxidación individualmente. La hipótesis de trabajo es que la oxidación de proteínas en matrices alimentarias complejas altera la estructura y las propiedades funcionales de las proteínas y, que las modificaciones que se producen varían según las condiciones de procesamiento y de la composición química del alimento. Nuestros estudios intentan demostrar que el estado oxidativo de las proteínas de un alimento es un parámetro importante para la evaluación de las propiedades funcionales, sensoriales y nutricionales de un producto lácteo. El objetivo general del proyecto es el estudio de los procesos de oxidación de matrices alimentarias complejas (la leche, miel) y su relación con distintos procesos y materiales utilizados en la industria. Es decir, nos proponemos estudiar las consecuencias funcionales y biológicas (calidad nutricional, coagulación) de la oxidación proteica en modelos experimentales “in vitro” y en productos comerciales. 1. Estudiar los fenómenos de peroxidación proteica en leche entera y descremada sometida a los distintos procesos tecnológicos de la producción de leche y queso a escala laboratorio. Se realizarán las mismas experiencias con albúmina sérica y con proteínas aisladas de suero de leche para comparar diferencias entre una matriz compleja y una simple. 2. Determinar la relación entre oxidación y composición proteica de la leche, y los cambios en las fracciones proteicas aisladas (caseínas y beta-lactoglobulina). 3. Analizar el impacto de los procesos tecnológicos a nivel de producción primaria (composición proteica y estado de oxidación) en los indicadores de inflamación (contenido de células somáticas y proteína C Reactiva) y de estado redox (capacidad antioxidante de los productos lácteos y nivel de carbonilos de proteinas). 4. Comparar las características de composición química y el estado de oxidación de leche provenientes de las tres regiones (Buenos Aires, Santa Fe y Córdoba) que conforman la cuenca láctea Argentina. Este objetivo se realizará conjuntamente con los integrantes de nuestro grupo de investigación que trabajan en el Laboratorio de Control de Calidad de la Escuela Superior de Lechería. 5. Determinar los metabolitos secundarios de mieles uniflorales propuestos como responsables de la capacidad antioxidante de estas (polifenoles) y como indicadores de su origen botánico. 6. Valorar la capacidad antioxidante total de mieles uniflorales. 7. Validar los métodos analíticos y semicuantitativos utilizados y a utilizar en el presente proyecto teniendo en cuenta lo efectos de matrices típico de los fluidos biológicos y las mezclas. El estudio de las modificaciones oxidativas de matrices complejas es un tema que es importante tanto desde el punto de vista del conocimiento básico como del aplicado. Nosotros creemos que el presente proyecto aportará conocimiento sobre las características de las vías oxidativas de proteínas en matrices complejas y que podrá ser utilizado para diseñar estrategias productivas tendientes a disminuir el deterioro de la calidad de la leche debido a la exposición a energía radiante. Parte de la experiencia ganada por el grupo ha sido ya volcada a subsanar dificultades y problemas de oxidación y deterioro de la calidad de alimentos. Además, se contribuirá a discernir la paradoja que existe en el área sobre las propiedades oxidantes/antioxidantes de los polifenoles y la relación entre estas y el estado oxidativo de un alimento. The biochemical reactions that occur as a result of food treatment and storage, improve food security, sensory properties and shelf life. Heat treatment, exposure to light and oxygen can cause oxidative damage to lipids and proteins. Oxidative processes in complex matrices display distinctive features that do not appear when the components are individually subjected to oxidation. The hypothesis is that protein oxidation in complex food matrices alters the structure and functional properties of proteins and that the modifications vary according to process conditions and food composition. The main goal is to study oxidation of complex food matrices (milk, honey) with different processes and materials used in the industry. The specific aims are: 1. To study protein oxidation in whole milk and skim subject to various technological processes. The same experiences will be done with serum albumin and isolated whey proteins to compare complex and simple matrices. 2. To determine the relationship between oxidation and milk protein composition, and changes in casein and beta-lactoglobulin. 3. Analyze the impact of technological processes at the level of primary production on markers of inflammation and redox (antioxidant capacity and protein carbonyls). 4. Compare characteristics of chemical composition and oxidation state of milk. 5. Determine secondary metabolites of honey responsible for the antioxidant capacity of these. 6. To evaluate the total antioxidant capacity unifloral honey. This project will provide knowledge about characteristics of oxidative pathways of proteins in complex matrices that can be used to design production strategies aimed at reduce the deterioration of milk quality. Also, it would help to discern the paradox that exists on the oxidants/antioxidants properties of polyphenols and the relationship between these and the oxidative status of a food.

Debranching Solutions in Endografting for Complex Thoracic Aortic Dissections

Background: Conventional surgical repair of thoracic aortic dissections is a challenge due to mortality and morbidity risks. Objectives: We analyzed our experience in hybrid aortic arch repair for complex dissections of the aortic arch. Methods: Between 2009 and 2013, 18 patients (the mean age of 67 ± 8 years-old) underwent hybrid aortic arch repair. The procedural strategy was determined on the individual patient. Results: Thirteen patients had type I repair using trifurcation and another patient with bifurcation graft. Two patients had type II repair with replacement of the ascending aorta. Two patients received extra-anatomic bypass grafting to left carotid artery allowing covering of zone 1. Stent graft deployment rate was 100%. No patients experienced stroke. One patient with total debranching of the aortic arch following an acute dissection of the proximal arch expired 3 months after TEVAR due to heart failure. There were no early to midterm endoleaks. The median follow-up was 20 ± 8 months with patency rate of 100%. Conclusion: Various debranching solutions for different complex scenarios of the aortic arch serve as less invasive procedures than conventional open surgery enabling safe and effective treatment of this highly selected subgroup of patients with complex aortic pathologies.

Convex and toric geometry to analyze complex dynamics in chemical reaction systems

Convex cone, toric variety, graph theory, electrochemical catalysis, oxidation of formic acid, feedback-loopsbifurcations, enzymatic catalysis, Peroxidase reaction, Shil'nikov chaos

Analysis of complex microwave structures using suitable computational electromagnetic techniques

Complex Microwave Structures Wake Field Computatation PETRA III Generalized Multipole Technique Antenna Antennen Wakefelder Berechnung

Ricci-flat complex geometry and its applications

Magdeburg, Univ., Fak. für Mathematik, Habil.-Schr., 2010

Assessing the role of Piccolo and Bassoon zinc finger domains on synapse vesicle recycling and maintenance

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2013

Storing Data in the Trial of Complex Technical Products

The article considers the ways of organization of databases for the storage of the results obtained during testing. A new variant of the organization of the data to ensure the ability to write to the database different sets of parameters in the form of chronological series. The required set of parameters depends on the modification of the tested technical installation.

Selection theory of dendritic growth in complex systems

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2015

Non root feeding with two sources of zinc on Coffea arábica L. 'mundo novo'(B.Rodr.) Choussy

A trial was carried out on an eight old coffee plantation with visible zinc problems. The plantation was situated nearly the city of Jaú (22º30'S, 48º30'W). State of São Paulo, Brazil. The soil is classified as medium texture Oxisol of low base saturation (Latossol Vermelho Amarelo - fase arenosa). The pulverization program started in november 1977, followed in march and July 1978 (heavy harvest) and ended in march and July 1979 (light harvest). Is should be mentioned that a well reconized characteristic of arábica coffe is its habit of biennial bearing, a very heavy harvest is most often followed by a light load the next year. The following treatments and amounts of chemicals per cova hole (4 trees) were tested in accordance with a random block design: 1. 1 g of zinc (zinc sulphate, 0.5%) 2. 3 g of nitrogen (urea, 1.3%) 3. 1 g of zinc + 3 g of nitrogen (zinc sulphate 0.5% + urea 1.3%) 4. 0.25 g, 0.50 g, 1.00 g, 2.00 g of zinc plus 0.75 g, 1.50 g, 3.00 g and 6.00 of nitrogen (correspondent to NZN* 15-0-0-5 as 0.75%, 1-5%, 3.0% and 6.0% by v/v). Foliar absorption data were obtained by collecting the 3rd and 4th pairs of the coffee leaves and analysed them for N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, and Zn. The main results may be summarized as follows: 1. The maximum calculated yields of clean coffee were obtained by the applications of 5.84 1 of NZN (1.13%) per hectare. 2. The applications of zinc sulphate (0.5%) and urea (1.3%) together or separate did not affected the coffee bean production. 3. The applications of 15.0 1 of NZN per hectare reduced the coffee yields. 4. Leaf damages and burning symptoms were observed by the applications of urea (1.3%) plus zinc sulphate (0.5%) and larger doses than 7.5 1 of NZN per hectare. 5. Leaf tissue analysis show that the concentrations of the elements were affecred by the age of the leaves and by the yields of the coffee trees. 6. The applications of increasing doses of NZN causes an increase in the concentration of zinc, manganese and boron in the leaves and decreased the concentration in calcium and potassium the leaves. 7. The concentration of zinc in the leaves associated with the heavy harvest, in July, was 70.0 ppm.

The cassava mite complex: III - new distribution records, mainly from Colombia and Africa. References to other plants

Uma lista de novas referências e ocorrências para ácaros tetraniquídeos da mandioca é apresentada.

Increasing the efficiency of utilization of soil and fertilizer phosphorus in the subtropical and tropical agricultural systems C

As a rule, soils of the subtropical and tropical regions, in which rainfall is not limiting, are acidic, and low in phosphorus, and, to a less extent, in other macro and micronutrients as well, such a sulfur, boron and zinc. The establishment of a permanent agricultural prac. tice therefore, demands relatively high usage of liming and phosphatic fertilization, to begin with. Several approaches, not mutually exclusive, could be used in order to increase the efficiency of utilization of soil and fertilizer phosphorus so that, goal of diminishing costs of production is reached. The use of liming materials bringing up pH to 6.0-6.5 causes the conversion of iron and aluminum phosphates to more available calcium phosphates; on the other hand, by raising calcium saturation in the exchange complex, it improves the development and operation if the root system which allows c or a higher utilization of all soil nutrients, including phosphorus, and helps of stand water deficits which may occur. The role of mycorrhizal fungi should be considered as a way of increasing soil and fertilizer P utilization, as well as the limitations thereof. Screening of and breeding for varieties with higher efficiency of uptake and utilization of soil and fertilizer phosphorus leads to a reduction in cost of inputs and to higher benefit/cost ratios. Corrective fertilization using ground rock phosphate helps to saturate the fixation power of the soil thereby reducing, as a consequence, the need for phosphorus in the maintenance fertilization. Maintenance fertilization, in which soluble phos-phatic sources are used, could be improved by several means whose performance has been proved: limimg, granula tion, placement, use of magnesium salts. Last, cost of phosphate fertilization could be further reduced, without impairing yields, through impairing yields, through changes in technology designed to obtain products better adapted to local conditions and to the availability or raw materials and energy sources.