The Processing of Aluminum Gasarites via Thermal Decomposition of Interstitial Hydrides

Gasarite structures are a unique type of metallic foam containing tubular pores. The original methods for their production limited them to laboratory study despite appealing foam properties. Thermal decomposition processing of gasarites holds the potential to increase the application of gasarite foams in engineering design by removing several barriers to their industrial scale production. The following study characterized thermal decomposition gasarite processing both experimentally and theoretically. It was found that significant variation was inherent to this process therefore several modifications were necessary to produce gasarites using this method. Conventional means to increase porosity and enhance pore morphology were studied. Pore morphology was determined to be more easily replicated if pores were stabilized by alumina additions and powders were dispersed evenly. In order to better characterize processing, high temperature and high ramp rate thermal decomposition data were gathered. It was found that the high ramp rate thermal decomposition behavior of several hydrides was more rapid than hydride kinetics at low ramp rates. This data was then used to estimate the contribution of several pore formation mechanisms to the development of pore structure. It was found that gas-metal eutectic growth can only be a viable pore formation mode if non-equilibrium conditions persist. Bubble capture cannot be a dominant pore growth mode due to high bubble terminal velocities. Direct gas evolution appears to be the most likely pore formation mode due to high gas evolution rate from the decomposing particulate and microstructural pore growth trends. The overall process was evaluated for its economic viability. It was found that thermal decomposition has potential for industrialization, but further refinements are necessary in order for the process to be viable.

Fenton-like degradation of Bisphenol A catalyzed by mesoporous Cu/TUD-1

A family of copper oxide catalysts with loadings spanning 1–5 wt% were dispersed on a three dimensional, mesoporous TUD-1 silica through a hydrothermal, surfactant-free route employing tetraethylene glycol as a structure-directing agent. Their bulk and surface properties were characterized by N2 physisorption, XRD, DRUVS, EPR, TEM and Raman spectroscopy, confirming the expected mesoporous wormhole/foam support morphology and presence of well-dispersed CuO nanoparticles (∼5–20 nm). The catalytic performance of Cu/TUD-1 was evaluated as heterogeneous Fenton-like catalysts for Bisphenol A (BPA) oxidative degradation in the presence of H2O2 as a function of [H2O2], and CuO loading. Up to 90.4% of 100 ppm BPA removal was achieved over 2.5 wt% Cu/TUD-1 within 180 min, with negligible Cu leaching into the treated water.

Modifications in Early Rehabilitation Protocol after Rotator Cuff Repair : EMG Studies

La déchirure de la coiffe des rotateurs est une des causes les plus fréquentes de douleur et de dysfonctionnement de l'épaule. La réparation chirurgicale est couramment réalisée chez les patients symptomatiques et de nombreux efforts ont été faits pour améliorer les techniques chirurgicales. Cependant, le taux de re-déchirure est encore élevé ce qui affecte les stratégies de réhabilitation post-opératoire. Les recommandations post-chirurgicales doivent trouver un équilibre optimal entre le repos total afin de protéger le tendon réparé et les activités préconisées afin de restaurer l'amplitude articulaire et la force musculaire. Après une réparation de la coiffe, l'épaule est le plus souvent immobilisée grâce à une écharpe ou une orthèse. Cependant, cette immobilisation limite aussi la mobilité du coude et du poignet. Cette période qui peut durer de 4 à 6 semaines où seuls des mouvements passifs peuvent être réalisés. Ensuite, les patients sont incités à réaliser les exercices actifs assistés et des exercices actifs dans toute la mobilité articulaire pour récupérer respectivement l’amplitude complète de mouvement actif et se préparer aux exercices de résistance réalisés dans la phase suivante de la réadaptation. L’analyse électromyographique des muscles de l'épaule a fourni des évidences scientifiques pour la recommandation de beaucoup d'exercices de réadaptation au cours de cette période. Les activités sollicitant les muscles de la coiffe des rotateurs à moins de 20% de leur activation maximale volontaire sont considérés sécuritaires pour les premières phases de la réhabilitation. À partir de ce concept, l'objectif de cette thèse a été d'évaluer des activités musculaires de l'épaule pendant des mouvements et exercices qui peuvent théoriquement être effectués au cours des premières phases de la réhabilitation. Les trois questions principales de cette thèse sont : 1) Est-ce que la mobilisation du coude et du poignet produisent une grande activité des muscles de la coiffe? 2) Est-ce que les exercices de renforcement musculaire du bras, de l’avant-bras et du torse produisent une grande activité dans les muscles de la coiffe? 3) Au cours d'élévations actives du bras, est-ce que le plan d'élévation affecte l'activité de la coiffe des rotateurs? Dans notre première étude, nous avons évalué 15 muscles de l'épaule chez 14 sujets sains par électromyographie de surface et intramusculaire. Nos résultats ont montré qu’avec une orthèse d’épaule, les mouvements du coude et du poignet et même quelques exercices de renforcement impliquant ces deux articulations, activent de manière sécuritaire les muscles de ii la coiffe. Nous avons également introduit des tâches de la vie quotidienne qui peuvent être effectuées en toute sécurité pendant la période d'immobilisation. Ces résultats peuvent aider à modifier la conception d'orthèses de l’épaule. Dans notre deuxième étude, nous avons montré que l'adduction du bras réalisée contre une mousse à faible densité, positionnée pour remplacer le triangle d’une orthèse, produit des activations des muscles de la coiffe sécuritaires. Dans notre troisième étude, nous avons évalué l'électromyographie des muscles de l’épaule pendant les tâches d'élévation du bras chez 8 patients symptomatiques avec la déchirure de coiffe des rotateurs. Nous avons constaté que l'activité du supra-épineux était significativement plus élevée pendant l’abduction que pendant la scaption et la flexion. Ce résultat suggère une séquence de plan d’élévation active pendant la rééducation. Les résultats présentés dans cette thèse, suggèrent quelques modifications dans les protocoles de réadaptation de l’épaule pendant les 12 premières semaines après la réparation de la coiffe. Ces suggestions fournissent également des évidences scientifiques pour la production d'orthèses plus dynamiques et fonctionnelles à l’articulation de l’épaule.

Modifications in Early Rehabilitation Protocol after Rotator Cuff Repair : EMG Studies

La déchirure de la coiffe des rotateurs est une des causes les plus fréquentes de douleur et de dysfonctionnement de l'épaule. La réparation chirurgicale est couramment réalisée chez les patients symptomatiques et de nombreux efforts ont été faits pour améliorer les techniques chirurgicales. Cependant, le taux de re-déchirure est encore élevé ce qui affecte les stratégies de réhabilitation post-opératoire. Les recommandations post-chirurgicales doivent trouver un équilibre optimal entre le repos total afin de protéger le tendon réparé et les activités préconisées afin de restaurer l'amplitude articulaire et la force musculaire. Après une réparation de la coiffe, l'épaule est le plus souvent immobilisée grâce à une écharpe ou une orthèse. Cependant, cette immobilisation limite aussi la mobilité du coude et du poignet. Cette période qui peut durer de 4 à 6 semaines où seuls des mouvements passifs peuvent être réalisés. Ensuite, les patients sont incités à réaliser les exercices actifs assistés et des exercices actifs dans toute la mobilité articulaire pour récupérer respectivement l’amplitude complète de mouvement actif et se préparer aux exercices de résistance réalisés dans la phase suivante de la réadaptation. L’analyse électromyographique des muscles de l'épaule a fourni des évidences scientifiques pour la recommandation de beaucoup d'exercices de réadaptation au cours de cette période. Les activités sollicitant les muscles de la coiffe des rotateurs à moins de 20% de leur activation maximale volontaire sont considérés sécuritaires pour les premières phases de la réhabilitation. À partir de ce concept, l'objectif de cette thèse a été d'évaluer des activités musculaires de l'épaule pendant des mouvements et exercices qui peuvent théoriquement être effectués au cours des premières phases de la réhabilitation. Les trois questions principales de cette thèse sont : 1) Est-ce que la mobilisation du coude et du poignet produisent une grande activité des muscles de la coiffe? 2) Est-ce que les exercices de renforcement musculaire du bras, de l’avant-bras et du torse produisent une grande activité dans les muscles de la coiffe? 3) Au cours d'élévations actives du bras, est-ce que le plan d'élévation affecte l'activité de la coiffe des rotateurs? Dans notre première étude, nous avons évalué 15 muscles de l'épaule chez 14 sujets sains par électromyographie de surface et intramusculaire. Nos résultats ont montré qu’avec une orthèse d’épaule, les mouvements du coude et du poignet et même quelques exercices de renforcement impliquant ces deux articulations, activent de manière sécuritaire les muscles de ii la coiffe. Nous avons également introduit des tâches de la vie quotidienne qui peuvent être effectuées en toute sécurité pendant la période d'immobilisation. Ces résultats peuvent aider à modifier la conception d'orthèses de l’épaule. Dans notre deuxième étude, nous avons montré que l'adduction du bras réalisée contre une mousse à faible densité, positionnée pour remplacer le triangle d’une orthèse, produit des activations des muscles de la coiffe sécuritaires. Dans notre troisième étude, nous avons évalué l'électromyographie des muscles de l’épaule pendant les tâches d'élévation du bras chez 8 patients symptomatiques avec la déchirure de coiffe des rotateurs. Nous avons constaté que l'activité du supra-épineux était significativement plus élevée pendant l’abduction que pendant la scaption et la flexion. Ce résultat suggère une séquence de plan d’élévation active pendant la rééducation. Les résultats présentés dans cette thèse, suggèrent quelques modifications dans les protocoles de réadaptation de l’épaule pendant les 12 premières semaines après la réparation de la coiffe. Ces suggestions fournissent également des évidences scientifiques pour la production d'orthèses plus dynamiques et fonctionnelles à l’articulation de l’épaule.

The influence of nitrogen fertilization on growth, yield, nitrate and oxalic acid concentration in purslane ( Portulaca oleracea )

Purslane (Portulaca oleracea) is widely used for culinary purposes throughout Mediterranean region, and the interest in this plant increased due to it being a source of bio-protective compounds, such as fatty acids and antioxidants. However, the use of purslane could be limited by accumulation of high levels of compounds harmful to human health, such as nitrate and oxalic acid. The main objective of present study was to evaluate the influence of nitrogen fertilization on growth and yield parameters and on nitrate and oxalic acid concentrations in leaves and stems. Plants of golden-leafed purslane of sativa subspecies were grown in styro-foam boxes with substrate and fertilized two times per week during four weeks with ammonium-nitrate solution (16.9% NO3--N and 17.6% NH4+-N), for testing of four nitrogen levels (0, 30, 60 and 90 kg N ha-1). Plant growth, yield, nitrate and oxalic acid concentrations were significantly affected by nitrogen application. The best quantity/quality ratio was achieved at fertilization level of 60 kg N ha-1, which gave a yield of 5.1 kg m-2 FW, while nitrate concentration was 48.98 and 43.90 mg g-1 DW in leaf and stem, respectively, and oxalic acid concentration was 1.27 and 0.55 mg g-1 DW, in leaf and stem, respectively: values which are not harmful for consumer health.