Three-dimensional analysis of fracture, corrosion and wear surfaces

A brief look at the history of fractography has shown a recent trend in the quantification of topographic parameters through the use of three-dimensional reconstruction techniques, which associate SEM stereoscopy and stereophotogrammetry software, allowing the calculation of the elevation measurement at numerous points of the topography due to the parallax that takes place during the tilting of the sample along the microscope eucentric plane. Several investigators have used reconstruction techniques to correlate some fractographic parameters, such as fractal dimension and fractured to projected area ratio, to the mechanical properties of materials, such as fracture toughness and tensile strength. So far, the search for a clear relationship between the fracture topography and mechanical properties has provided ambiguous results. The present work applied a surface metrology software to reconstruct three-dimensionally fracture surfaces (transgranular cleavage, intergranular and dimple fracture), corrosion pits and tribo-surfaces in order to explore the potential of this stereophotogrammetry technique. The existence of a variation in the calculated topographic parameters with the conditions of SEM image acquisition reinforces the importance of both good image acquisition and accurate calibration methods in order to validate this 3D reconstruction technique in metrological terms. Preliminary results did not indicate the existence of a clear relationship between either the true to project area ratio and CVN absorbed energy or the fractal dimension and CVN absorbed energy. It is likely that each fracture mechanism presents a proper relationship between the fractographic parameters and mechanical properties. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A Nonstationary Model of Newborn EEG

The detection of seizure in the newborn is a critical aspect of neurological research. Current automatic detection techniques are difficult to assess due to the problems associated with acquiring and labelling newborn electroencephalogram (EEG) data. A realistic model for newborn EEG would allow confident development, assessment and comparison of these detection techniques. This paper presents a model for newborn EEG that accounts for its self-similar and non-stationary nature. The model consists of background and seizure sub-models. The newborn EEG background model is based on the short-time power spectrum with a time-varying power law. The relationship between the fractal dimension and the power law of a power spectrum is utilized for accurate estimation of the short-time power law exponent. The newborn EEG seizure model is based on a well-known time-frequency signal model. This model addresses all significant time-frequency characteristics of newborn EEG seizure which include; multiple components or harmonics, piecewise linear instantaneous frequency laws and harmonic amplitude modulation. Estimates of the parameters of both models are shown to be random and are modelled using the data from a total of 500 background epochs and 204 seizure epochs. The newborn EEG background and seizure models are validated against real newborn EEG data using the correlation coefficient. The results show that the output of the proposed models has a higher correlation with real newborn EEG than currently accepted models (a 10% and 38% improvement for background and seizure models, respectively).

The relationship between interimplant distances and vascularization of the interimplant bone

Background Long-term success of the implant restorations is based upon the biology and vasculature of the bone surrounding the implants, especially for the bone between two implants. Purpose The aim of this study was to evaluate how loaded implants placed 2 or 3 mm apart influence bone vessel organization. Material and methods Six mongrel dogs were used for the study. The four mandibular premolars were extracted and 3 months later, four 4.5 x 10 mm implants were placed on each side of the mandible. The implants were placed so that two adjacent implants were 2 mm (group 1) or 3 mm (group 2) distant from each other. After 12 weeks, the implants were loaded with provisional prostheses, then metallic crowns were placed 4 weeks later. Both temporary and metallic restorations were made so that the distance between the contact point and the bone crest was 5 mm. The animals were sacrificed after 8 weeks. The hemi-mandibles were removed and prepared for analysis. The interimplant bone vasculature of the two groups was studied using scanning electron microscopic images fractal analysis. The fractal dimension (D(f)) was calculated using the box-counting method. Results The values of the D(f) for the blood vessels were significantly higher (P <.05) in the specimens of the group 2 (1.969 +/- 0.169) than the group 1 (1.556 +/- 0.246). Conclusion The presence of more blood vessels in the group 2 is another indication that 3 mm is a preferable distance for contiguous implants than the 2 mm distance. To cite this article:Traini T, Novaes AB, Piattelli A, Papalexiou V, Muglia VA. The relationship between interimplant distances and vascularization of the interimplant bone.Clin. Oral Impl. Res. 21, 2010; 822-829.doi: 10.1111/j.1600-0501.2010.01926.x.

Dendritic branching patterns of pyramidal cells in the visual cortex of the new world marmoset monkey, with comparative notes on the old world macaque monkey

The basal dendritic arbors of 442 supragranular pyramidal cells in visual cortex of the marmoset monkey were compared by fractal analyses. As detailed in a previous study,(1) individual cells were injected with Lucifer Yellow and processed for a DAB reaction product. The basal dendritic arbors were drawn, in the tangential plane, and the fractal dimension (D) determined by the dilation method. The fractal dimensions were compared between cells in ten cortical areas containing cells involved in visual processing, including the primary visual area (Vi), the second visual area (V2), the dorsoanterior area (DA), the dorsomedial area (DM), the dorsolateral. area (DL), the middle temporal area (MT), the posterior parietal area (PP), the fundus of the superior temporal area (FST) and the caudal and rostral subdivisions of inferotemporal cortex (ITc and ITr, respectively). Of 45 pairwise interareal comparisons of the fractal dimension of neurones, 20 were significantly different. Moreover, comparison of data according to previously published visual processing pathways revealed a trend for cells with greater fractal dimensions in higher cortical areas. Comparison of the present results with those in homologous cortical areas in the macaque monkey(2) revealed some similarities between the two species. The similarity in the trends of D values of cells in both species may reflect developmental features which, result in different functional attributes.

Pyramidal neurones in macaque visual cortex: Interareal phenotypic variation of dendritic branching patterns

The basal dendritic arbors of over 500-layer III pyramidal neurones of the macaque cortex were compared by fractal analyses, which provides a measure of the space filling (or branching pattern) of dendritic arbors. Fractal values (D) of individual cells were compared between the cytochrome oxidase (CO)-rich blobs and CO-poor interblobs, of middle and upper layer III, and between sublaminae, in the primary visual area (Vi). These data were compared with those in the CO compartments in the second visual area (V2), and seven other extrastriate cortical areas. (V4, MT, LIP, 7a, TEO, TE and STP). There were significant differences in the fractal dimensions, and therefore the dendritic branching patterns, of cells in striate and extrastriate areas. Of the 55 possible pairwise comparisons of fractal dimension of neurones in different cortical areas (or CO compartments), 39 proved to be significantly different. The markedly different morphologies of pyramidal cells in the different cortical areas may be one of the features that determine the functional signatures of these cells by influencing the number of inputs received by, and propagation of potentials through, their dendritic arbors.

Characterisation of pore structure of carbon adsorbents using regularisation procedure

The constrained regularisation procedure was applied to compute the pore size distributions (PSDs, f(x)) for a variety of activated carbons using overall adsorption equation based on the combination of the Kelvin equation and the statistical adsorbed film thickness. The impact of the boundary values of relative nitrogen pressure p/p(0) was analysed on the basis of the corresponding alterations in the PSDs. Changes in microporosity and mesoporosity of activated carbons can be described adequately only when the range of p/p(0) is as wide as possible, as at a high initial p/p(0) value, the f(x) curves can be broadened with shifted maxima especially for micropores and narrow mesopores. Comparative analysis of the PSDs and the adsorption potential, adsorption energy and fractal dimension distributions gives useful information on the complete description of the adsorbent characteristics. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Novel molecular sieve silica (MSS) membranes: characterisation and permeation of single-step and two-step sol-gel membranes

High quality MSS membranes were synthesised by a single-step and two-step catalysed hydrolyses employing tetraethylorthosilicate (TEOS), absolute ethanol (EtOH), I M nitric acid (HNO3) and distilled water (H2O). The Si-29 NMR results showed that the two-step xerogels consistently had more contribution of silanol groups (Q(3) and Q(2)) than the single-step xerogel. According to the fractal theory, high contribution of Q(2) and Q(3) species are responsible for the formation of weakly branched systems leading to low pore volume of microporous dimension. The transport of diffusing gases in these membranes is shown to be activated as the permeance increased with temperature. Albeit the permeance of He for both single-step and two-step membranes are very similar, the two-step membranes permselectivity (ideal separation factor) for He/CO2 (69-319) and He/CH4 (585-958) are one to two orders of magnitude higher than the single-step membranes results of 2-7 and 69, respectively. The two-step membranes have high activation energy for He and H-2 permeance, in excess of 16 kJ mol(-1). The mobility energy for He permeance is three to six-fold higher for the two-step than the single-step membranes. As the mobility energy is higher for small pores than large pores and coupled with the permselectivity results, the two-step catalysed hydrolysis sol-gel process resulted in the formation of pore sizes in the region of 3 Angstrom while the single-step process tended to produce slightly larger pores. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Learning the dynamics of embedded clauses

Recent work by Siegelmann has shown that the computational power of recurrent neural networks matches that of Turing Machines. One important implication is that complex language classes (infinite languages with embedded clauses) can be represented in neural networks. Proofs are based on a fractal encoding of states to simulate the memory and operations of stacks. In the present work, it is shown that similar stack-like dynamics can be learned in recurrent neural networks from simple sequence prediction tasks. Two main types of network solutions are found and described qualitatively as dynamical systems: damped oscillation and entangled spiraling around fixed points. The potential and limitations of each solution type are established in terms of generalization on two different context-free languages. Both solution types constitute novel stack implementations - generally in line with Siegelmann's theoretical work - which supply insights into how embedded structures of languages can be handled in analog hardware.

A comprehensive insight into floc characteristics and their impact on compressibility and settleability of activated sludge

This paper presents a comprehensive study of sludge floc characteristics and their impact on compressibility and settleability of activated sludge in full scale wastewater treatment processes. The sludge flocs were characterised by morphological (floc size distribution, fractal dimension, filament index), physical (flocculating ability, viscosity, hydrophobicity and surface charge) and chemical (polymeric constituents and metal content) parameters. Compressibility and settleability were defined in terms of the sludge volume index (SVI) and zone settling velocity (ZSV). The floc morphological and physical properties had important influence on the sludge compressibility and settleability. Sludges containing large flocs and high quantities of filaments, corresponding to lower values of fractal dimension (D-f), demonstrated poor compressibility and settleability. Sludge flocs with high flocculating ability had lower SVI and higher ZSV, whereas high values of hydrophobicity, negative surface charge and viscosity of the sludge flocs correlated to high SVI and low ZSV. The quantity of the polymeric compounds protein. humic substances and carbohydrate in the sludge and the extracted extracellular polymeric substances (EPS) had significant positive correlations with SVI. The ZSV was quantitatively independent of the polymeric constituents. High concentrations of the extracted EPS were related to poor compressibility and settleability. The cationic ions Ca, Mg, Al and Fe in the sludge improved significantly the sludge compressibility and settleability. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Impacts of structural characteristics on activated sludge floc stability

Activated sludge samples from seven full-scale plants were investigated in order to determine the relationship between floc structure and floc stability. Floc stability was determined by shear sensitivity and floc strength. Floc structure was considered in terms of two size scales, the micro- and macrostructure. The microstructure refers to the organization of the floc components, such as the individual microorganisms. The macrostructure refers to the overall floc. The floc macrostructure was characterized by filament index, sludge volume index, size, and fractal dimension. It had a significant impact on floc stability. Large and open floes with low fractal dimensions containing large number of filaments were more shear sensitive and had lower floc strength compared to small and dense floes. Fluorescent in situ hybridization analysis indicated that the organization of the bacterial cells might also have an effect on the floc stability. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Variação radial da retratibilidade e densidade básica da madeira de Eucalyptus saligna Sm.

A ultra-estrutura e a composição química da madeira, bem como suas propriedades físicas e mecânicas, variam significativamente entre espécies, entre árvores de uma mesma espécie e, mesmo, entre diferentes partes de uma mesma árvore. Com este trabalho objetivou-se o estudo dos parâmetros de retratibilidade e de densidade básica da madeira Eucalyptus saligna, com idade de 16 anos, proveniente de talhões experimentais da EMBRAPA Florestas, de Colombo, Paraná. As amostras foram retiradas à altura do DAP de quatro posições eqüidistantes a partir da medula em direção à periferia, correspondendo a 0, 33, 66 e 100%, com dimensões nominais de 1,0 x 2,0 x 3,0 cm, sendo a última dimensão no sentido longitudinal. Elas foram mantidas em câmara fechada com ventilação, próximo de soluções salinas supersaturadas, com o objetivo de proporcionar diferentes condições de umidade relativa. Uma vez atingidas as distintas condições de umidade de equilíbrio, as amostras foram secas em estufa a 105 ºC e obtidos os dados de retratibilidade e densidade básica da madeira nas posições mencionadas. Constataram-se valores de contração volumétrica mais baixos na região medular, apresentando um acréscimo para as demais posições. Comportamento semelhante foi observado para os coeficientes das contrações lineares nas direções tangencial e radial. O fator anisotrópico foi consideravelmente mais elevado na região medular, decrescendo substancialmente em direção ao alburno. A densidade básica não mostrou sinais efetivos de estabilidade, apesar de mostrar tendência de aumento em direção à periferia do tronco.

Uma anotação à clínica : Gilles Deleuze, esquizofrenia e sua positividade

O artigo trata a questão da esquizofrenia, tomada como um signo negativo quando se instala como patologia no campo das psicoses. Afirma que o discurso médico psiquiátrico celebrou seu advento e comemorou tais possibilidades que o pensamento "freudo-bleuleriano" abriu e desvelou. Considera que a carreira da esquizofrenia, atravessando o movimento político da antipsiquiatria, confrontou-se com outra sorte de experiências, sendo registrada segundo uma nova lógica que, sob as condições impostas pelo acontecimento freudiano, transformou o saber no século XX. Afirma que Gilles Deleuze compreendeu esse aturdimento, recolheu a parte que lhe cabia e documentou-a, em particular em sua obra Lógica do Sentido quando inverteu a polaridade dos signos, positivando a esquizofrenia.

Entre prescrições e singularizações : o trabalho em vias da criação

O presente texto enfoca a necessidade de tornar visíveis as múltiplas atividades industriosas atualizadas por parte dos trabalhadores em ambiente laboral regulado e ordenado, considerando as dramáticas dos usos de si como formuladoras de possíveis criações. Problematiza a incessante tensão entre instituído e instituinte como paradoxo constituinte das relações de trabalho. Aborda o que se passa nos processos de trabalho apoiando-se em alguns conceitos da abordagem ergológica e da obra de M. Foucault. Formula uma visão sobre os mundos do trabalho hoje que nos permite pensá-lo como luta cotidiana por modos de viver que afirmem a vida como tendência criadora.

A disciplina de história da educação em perspectiva histórica : da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras à Universidade Federal do Espírito Santo (1951-2000)

A pesquisa analisa da constituição histórica da disciplina História da Educação ministrada na Faculdade de Filosofia Ciências e Letras do Estado do Espírito Santo, posteriormente incorporada a Universidade Federal do Espírito Santo entre os anos de 1951 e 2000. Investiga a constituição histórica da disciplina, as transformações programáticas, legais e institucionais referentes à disciplina de História da Educação, como também as abordagens historiográficas, periodizações e os conceitos de tempo, história e educação. A fundamentação teórica e metodológica articula-se dialogicamente a partir das construções conceituais e metodológicas de Carlo Ginzburg e Mikhail Bakhtin. A partir dos conceitos de polifonia e dialogismo, comum a ambos, investigou-se as vozes e diálogos impressos nas narrativas da disciplina de História da Educação e seu ensino, sejam em camadas mais superficiais ou profundas, encontradas no corpus documental consultado e analisado, que correspondem a: programas de ensino, transparências, leis, estruturas curriculares, documentos de departamento; resenhas e fichamentos de textos, bibliografia obrigatória e complementar, avaliações e entrevistas. Procurou-se no corpus documental dados aparentemente negligenciáveis – pistas, indícios e sinais – remontar uma realidade histórica complexa e não experimentável diretamente. Ao investigar historicamente a trajetória da disciplina História da Educação e seu ensino a partir dos parâmetros legais, programáticos e institucionais, foi possível perceber que as mudanças mais profundas operadas na disciplina não se originam das legislações e reestruturações curriculares, mas dos locais de produção e socialização do conhecimento histórico. Durante o período analisado, as duas esferas de produção historiográficas que mais influenciaram nas abordagens, periodizações e conceitos de tempo, história e educação da disciplina História da Educação do curso de pedagogia pesquisado foram: a editora responsável pela publicação e divulgação dos Manuais de História da Educação da coleção Atualidades Pedagógicas (1951-1979) e os Programas de Pós-graduação em Educação e História (1980 - 2000). Entre 1951 e finais de 1970 observa-se a influência dos Manuais de História da Educação, na organização e programação do ensino de História da Educação e uma abordagem filosófica voltada para a história das ideias pedagógicas e análises do pensamento de filósofos e educadores sobre a educação e respectivas inserções em doutrinas filosóficas europeias. A partir de 1980 as abordagens de cunho econômico, político e ideológico dos contextos históricos educativos passaram a predominar nos programas de ensino das disciplinas de História da Educação I e II, e vigoraram até meados nos anos de 1990. Na disciplina de História da Educação I a abordagem é marcada por análises do contexto de produção e organização das classes sociais; com relação à disciplina História da Educação II, até meados de 1995, trata da educação brasileira. A partir da abordagem fundamentada na Teoria da Dependência após 1995, os documentos consultados começam a mostrar outras marcas que sugerem uma abordagem voltada para a dimensão política e social, abordando a História da Educação Brasileira, a partir dos movimentos sociais e seus respectivos projetos educacionais.

As relações sons e letras e letras e sons em livros didáticos de alfabetização (PNLD 2010) : limitações e desafios ao encontro de uma abordagem discursiva de linguagem

Este estudo teve como foco inicial de investigação o modo como livros didáticos de alfabetização propõem o estudo das relações entre sons e letras e letras e sons, e como essa dimensão se articula (ou não) a uma concepção de alfabetização que toma o texto como unidade de ensino. Caracteriza-se como uma pesquisa de cunho documental, trazendo para estudo produções acadêmico-científicas acerca da temática de investigação, tendências teóricas no estudo da alfabetização, o processo histórico da política de avaliação de livros didáticos no Brasil, o Guia de livros didáticos – PNLD 2010 – letramento e alfabetização – língua portuguesa – 2009 e duas coleções de livros didáticos de alfabetização, quais sejam: A Escola é Nossa – Letramento e Alfabetização Linguística; e Porta Aberta – Letramento e Alfabetização Linguística, avaliadas e selecionadas pelo Programa Nacional do Livro Didático (PNLD), na edição de 2009, para o ano letivo de 2010. Assume a hipótese de que a proposta de trabalho com as relações sons e letras e letras e sons trazida pelos livros didáticos de alfabetização, no contexto do letramento, por não tomar o texto como unidade de ensino, acaba por criar obstáculos para a própria compreensão dessas relações pelos estudantes. Toma como princípios teóricos e metodológicos a abordagem bakhtiniana de linguagem, bem como a concepção de alfabetização que baliza este estudo (GONTIJO; SCHWARTZ, 2009). Conclui que, ao não trazer os textos (gêneros discursivos) como enunciados, indiferentes à alternância dos sujeitos do discurso, os livros analisados, não obstante as poucas diferenças existentes entre um e outro, que se referem mais especificamente a informações que tangem à linguística, vão ao encontro de uma concepção de linguagem como um sistema de normas que devem ser anteriormente internalizadas pelo estudante para que este possa proceder à leitura e à escrita. Tratam, pois, a língua materna como uma língua estrangeira ou morta, como se esta fosse estática, permanecendo imune à evolução histórica. O estudo corroborou a hipótese de investigação, uma vez que, desconsiderando e/ou desconhecendo o aspecto dialógico do enunciado, os livros analisados minimizam a possibilidade da instauração de uma abordagem discursiva de linguagem, o que incide no tratamento das relações sons e letras e letras e sons que acabam por apresentarem-se dicotomizadas do texto e seu contexto discursivo e, dessa forma, sua reflexão e sistematização pelos estudantes distancia-se de um estudo dessas relações no bojo dos aspectos sócio-históricos, ideológicos, linguísticos, estilísticos, dentre outros que perpassam seu ensino. Logo, por não propiciarem um tratamento discursivo da linguagem, pouco contribuem para um tratamento “linguístico” adequado, acabando por criar obstáculos para a compreensão dessas relações pelos estudantes. Entende que conhecimentos linguísticos, principalmente referentes às variedades linguísticas e dialetais, tornam-se importantes quando da abordagem dessas relações, entretanto, estes por si sós não garantem sua apropriação. Ressalta o necessário conhecimento por parte dos professores (e autores) acerca da abordagem linguística tomada pelo livro didático de alfabetização e o resgate da autoria docente diante do ensino da língua materna, instaurando um processo autoral-dialógico da produção de conhecimentos junto aos estudantes.