Failure of SiC particulate-reinforced metal matrix composites induced by laser thermal shock

Thermal failure of SiC particulate-reinforced 6061 aluminum alloy composites induced by both laser thermal shock and mechanical load has been investigated. The specimens with a single-edge notch were mechanically polished to 0.25 mm in thickness. The notched-tip region of the specimen is subjected to laser beam rapid heating. In the test, a pulsed Nd:glass laser beam is used with duration 1.0 ms or 250 mu s, intensity 15 or 70 kW/cm(2), and spot size 5.0 mm in diameter. Threshold intensity was tested and fracture behavior was studied. The crack-tip process zone development and the microcrack formation were macroscopically and microscopically observed. It was found that in these materials, the initial crack occurred in the notched-tip region, wherein the initial crack was induced by either void nucleation, growth, and subsequent coalescence of the matrix materials or separation of the SiC particulate-matrix interface. It was further found that the process of the crack propagation occurred by the fracture of the SiC particulates.

A thermal insulation method for a piezoelectric transducer

This study deals with the sources of signal distortion of a piezoelectric transducer heated by measured gas flow. These signal distortions originate from both unloading of preload on a piezocrystal because of expansion of a diaphragm in the test apparatus and the pyroelectric effect of a heated piezoelectric crystal. A plastic film on the diaphragm of the transducer can effectively insulate the diaphragm and the piezocrystal within transducer from heating by gas flow, eliminating the sources of distortion. A method for evaluating the thickness of the film is proposed.

Combustion tube studies of dust flame acceleration

A new pneumatic dispersion system for obtaining a good quality uniform dust suspension in a horizontal dust combustion tube was developed. The effect of three different dispersion techniques on self-sustained dust flame acceleration in such a combustion tube was examined. The importance of the dispersion quality in the test tube for maintaining a self-sustained dust flame acceleration was demonstrated. A combustion tube for studies of flame acceleration in fine aluminum dust-air mixture and its transition to detonation under industrial ignition conditions was constructed in the course of the present study. It consists mainly of an initiation section and a test section. The initiation section must be equipped in a well-developed dispersion system for creating a good dispersion condition in the test tube. The length of this section is 3 meters. The test tube requires only to distribute uniformly the dust over the bottom of the tube prior to the experiment. The aluminum dust spherical in shape with 6 mu m in diameter was used for tests. Experimental results demonstrated that the increase in flame velocity is roughly linear through the entire length of the test tube. The highest flame propagation velocity in fine aluminum dust-air mixture approaches some 1200m/s at a distance of 4.8m from the ignition plate.

Towards conditional RNAi : shape and sequence transduction with small conditional RNAs

RNA interference (RNAi) is a powerful biological pathway allowing for sequence-specific knockdown of any gene of interest. While RNAi is a proven tool for probing gene function in biological circuits, it is limited by being constitutively ON and executes the logical operation: silence gene Y. To provide greater control over post-transcriptional gene silencing, we propose engineering a biological logic gate to implement “conditional RNAi.” Such a logic gate would silence gene Y only upon the expression of gene X, a completely unrelated gene, executing the logic: if gene X is transcribed, silence independent gene Y. Silencing of gene Y could be confined to a specific time and/or tissue by appropriately selecting gene X.

To implement the logic of conditional RNAi, we present the design and experimental validation of three nucleic acid self-assembly mechanisms which detect a sub-sequence of mRNA X and produce a Dicer substrate specific to gene Y. We introduce small conditional RNAs (scRNAs) to execute the signal transduction under isothermal conditions. scRNAs are small RNAs which change conformation, leading to both shape and sequence signal transduction, in response to hybridization to an input nucleic acid target. While all three conditional RNAi mechanisms execute the same logical operation, they explore various design alternatives for nucleic acid self-assembly pathways, including the use of duplex and monomer scRNAs, stable versus metastable reactants, multiple methods of nucleation, and 3-way and 4-way branch migration.

We demonstrate the isothermal execution of the conditional RNAi mechanisms in a test tube with recombinant Dicer. These mechanisms execute the logic: if mRNA X is detected, produce a Dicer substrate targeting independent mRNA Y. Only the final Dicer substrate, not the scRNA reactants or intermediates, is efficiently processed by Dicer. Additional work in human whole-cell extracts and a model tissue-culture system delves into both the promise and challenge of implementing conditional RNAi in vivo.

Artea ikasbide: mendiekin abesten

LABURPENA: Lan honek, hezkuntzan sormenak eta musikak duen garrantzia aztertuz eta hauek gelan lantzeak duen abantaila adieraziz, Haur Hezkuntzako gela batean praktikan jarri daitekeen lan proiektua sortzea du helburu. Honez gain, herri kantak zer diren eta lantzearen garrantzia aipatuz, mendizaleen orkestra izendatutako proposamena sortu da, musika, artea eta ingurune hurbila ezagutzeko asmoekin.

Densidade, genética e saúde populacional como ferramentas para propor um plano de controle e erradicação de invasão biológica: o caso de Callithrix aurita (Primates) no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, RJ, Brasil

A introdução de espécies em locais fora de sua distribuição natural é uma preocupação importante na conservação da biodiversidade. A espécie Callithrix aurita é endêmica das regiões de floresta de altitude da Mata Atlântica do Sudeste do Brasil. Os critérios mais relevantes que a enquadram como espécie ameaçada de extinção são: destruição do habitat, incapacidade de adaptação a florestas secundárias degradadas, declínio populacional, distribuição restrita e introdução de espécies exóticas invasoras. Estes critérios, aliados à evidente raridade, explicam a sua inclusão na Lista Oficial de Espécies da Fauna Brasileira Ameaçadas de Extinção. Os objetivos do trabalho são: estimar o tamanho populacional de C. aurita, C. penicillata e seus híbridos no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, avaliar a hibridação entre as espécies por caracteres morfológicos e laboratoriais, verificar o estado de saúde e confirmar a participação de C. aurita na paternidade dos animais capturados, propor um plano de erradicação e de controle de invasão de C. penicillata no Parque. Os tamanhos populacionais das duas espécies de primatas foram estimados através do método Distance Sampling. Um total de sete sagüis foi capturado com armadilhas de captura viva para a contenção física e química e posterior realização dos procedimentos. Para o hemograma, as dosagens bioquímicas e as análises genéticas, o sangue foi recolhido em um tubo de ensaio contendo anticoagulante e mantido em temperatura de refrigeração até o momento da manipulação / processamento das amostras. Callithrix aurita parece estar bem preservada apenas na área do Parque correspondente ao trecho situado no município de Petrópolis. As análises citogenéticas e moleculares dos híbridos são uma ferramenta útil para confirmar se há ou não hibridação, identificando as espécies envolvidas e verificando se há tendência nos retrocruzamentos. Pode-se sugerir que existe uma tendência à diferenciação das espécies e identificação de indivíduos híbridos pelo padrão hematológico e bioquímico, a ser confirmada com uma amostragem maior de animais da espécie C. aurita, preferencialmente da mesma localidade e nas mesmas condições. No caso de C. aurita, as principais recomendações para sua conservação incluem pesquisas para o registro de outras populações em áreas de distribuição livres de invasão, para que se possa avaliar as chances de recuperação populacional e sobrevivência da espécie. A criação de novas Unidades de Conservação deve ser estimulada, assim como estudos mais aprofundados sobre a espécie nos locais já conhecidos de ocorrência, além de um programa seguro de criação em cativeiro.

Efetividade da aplicação semestral de verniz fluoretado no controle da cárie dentária em pré-escolares: resultados após 12 meses de acompanhamento

O presente estudo teve como objetivos avaliar se a aplicação de verniz fluoretado com periodicidade semestral em crianças pré-escolares reduz o número de crianças com lesões de cárie em dentina na dentição decídua, diminui a incidência de lesões de cárie em esmalte e dentina, está inversamente associado à ocorrência de dor e abscesso dentário e produz quaisquer efeitos adversos. A população de estudo consistiu de 200 crianças na faixa etária de 12 a 48 meses, recrutadas em uma unidade de saúde pública da cidade do Rio de Janeiro, as quais foram alocadas aleatoriamente nos grupos teste (verniz fluoretado Duraphat) e controle (verniz placebo). Para o registro da incidência de cárie, as crianças foram examinadas na linha de base e a cada seis meses, durante um ano, por dois odontopediatras previamente treinados e calibrados (Kappa=0,85). A ocorrência de dor, abscesso e efeitos adversos foi verificada a partir de entrevistas com os responsáveis. Os participantes, os seus responsáveis, os operadores e os examinadores desconheciam a qual grupo cada criança pertencia. No final do período de acompanhamento, 71 crianças do grupo teste e 77 do grupo controle foram avaliadas. Constatou-se que, nos grupos teste e controle, o número de crianças com novas lesões de cárie em dentina foi igual a 13 e 20 (teste Qui-quadrado, p=0,34) e que a média do incremento de cárie considerando apenas lesões em dentina (c3eos) foi de 1,1(dp=3,4) e de 1,4(dp=2,8), respectivamente (teste de Mann-Whitney, p=0,29). Uma criança apresentou dor de dente e abscesso dentário e outras duas crianças apresentaram apenas dor de dente. Todas pertenciam ao grupo teste. Com relação aos efeitos adversos, encontrou-se que uma criança pertencente ao grupo controle relatou ardência na cavidade bucal após a aplicação do placebo e que o responsável por um participante do grupo teste sentiu-se incomodado com a coloração amarelada dos dentes da criança após a aplicação do verniz fluoretado. Concluiu-se que a aplicação de verniz fluoretado com periodicidade semestral em crianças pré-escolares é segura e parece contribuir para o controle da progressão de cárie. Contudo, é necessário um período de acompanhamento mais longo para se obter evidência conclusiva a respeito da efetividade dessa intervenção. Não houve associação entre a ocorrência de dor e abscesso dentário e o uso profissional do verniz fluoretado.

An investigation of detached shock waves

This investigation demonstrates an application of a flexible wall nozzle for testing in a supersonic wind tunnel. It is conservative to say that the versatility of this nozzle is such that it warrants the expenditure of time to carefully engineer a nozzle and incorporate it in the wind tunnel as a permanent part of the system. The gradients in the test section were kept within one percent of the calibrated Mach number, however, the gradients occurring over the bodies tested were only ± 0.2 percent in Mach number.

The conditions existing on a finite cone with a vertex angle of 75° were investigated by considering the pressure distribution on the cone and the shape of the shock wave. The pressure distribution on the surface of the 75° cone when based on upstream conditions does not show any discontinuities at the theoretical attachment Mach number.

Both the angle of the shock wave and the pressure distribution of the 75° cone are in very close agreement with the theoretical values given in the Kopal report, (Ref. 3).

The location of the intersection of the sonic line with the surface of the cone and with the shock wave are given for the cone. The blocking characteristics of the GALCIT supersonic wind tunnel were investigated with a series of 60° cones.

Associação entre periodontite crônica e marcadores de risco para doença cardiovascular

Pesquisas recentes têm demonstrado que a periodontite pode modificar a concentração sanguínea de uma série de tipos celulares e substâncias bioquímicas, que são considerados fatores de risco para doenças cardiovasculares. Este trabalho tem como objetivo avaliar a associação entre a periodontite crônica e marcadores de risco para doença cardiovascular. No Estudo I foram examinados 100 pacientes aparentemente saudáveis sistemicamente, sendo 66 portadores de periodontite crônica e 34 pacientes controle, sem doença periodontal. Exames periodontais e exames sanguíneos foram realizados, e obtidas as espessuras das camadas íntima-média (IMT) da artéria carótida. No Estudo II, 66 pacientes participantes do Estudo I, diagnosticados com periodontite crônica, foram aleatoriamente submetidos a tratamento periodontal imediato (Grupo Teste, n=33) ou tratamento periodontal retardado (Grupo Controle, n=33). Os dados colhidos no Estudo I foram registrados como pré-tratamento (T0). Novos exames clínicos periodontais e laboratoriais foram realizados no período de 2 meses (T2) e 6 meses (T6) após os exames iniciais (Grupo Controle) ou conclusão do tratamento periodontal (Grupo Teste). Os dados colhidos foram analisados através de testes estatísticos. Os resultados mostraram que pacientes com periodontite crônica quando comparados ao grupo controle, apresentaram valores médios significativamente mais elevados na contagem total de hemácias (p<0,001), hemoglobina (p<0,001), hematócrito (p<0,001), contagem de plaquetas (p=0,019), velocidade de hemossedimentação (p<0,001), proteína C-reativa (p<0,001). Os níveis de HDL-colesterol foram significativamente mais baixos nos pacientes com periodontite crônica quando comparados ao grupo controle (p<0,001). As camadas íntima-média da parede da artéria carótida esquerda foram significativamente mais espessas nos pacientes com periodontite crônica quando comparados ao grupo controle (p=0,049). Os indíviduos com periodontite crônica também apresentaram 3,26 vezes mais chances de possuir Síndrome Metabólica do que aqueles indivíduos que não possuem doença peridontal (IC 95%: 1,8-5,9). No Estudo II, quando comparados os valores médios dos dados hematológicos após tratamento, no grupo teste, foi possível observar melhora estatisticamente significativa, entre T0/T2, dos valores de VHS e triglicerídeos (p=0,002; p=0,004; respectivamente). Redução nos valores médios da contagem total de leucócitos, VHS, CRP, transaminase glutâmico pirúvica, colesterol total e triglicerídeos, entre T0/T6, foi verificada no grupo teste pós-tratamento (p=0,028; p<0,001; p<0,001; p=0,010; p<0,001; p=0,015, respectivamente). Os resultados indicaram que a periodontite crônica severa está associada com níveis elevados de marcadores da inflamação e trombogênese, além de alterações no perfil lipídico em indivíduos sistemicamente saudáveis, podendo atuar como possível fator de risco para as doenças cardiovasculares. O tratamento periodontal não-cirúrgico mostrou-se eficaz na redução dos níveis dos marcadores sistêmicos da inflamação e na melhora do perfil lipídico em indivíduos com doença periodontal severa, consequentemente, reduzindo o risco de doenças cardiovasculares.

卫星激光通信Ⅱ地面检测和验证技术

星间激光通信终端的主要技术指标和运行性能必须事先在地面实验室条件下进行模拟检验, 因此在研制卫星激光通信终端的同时必须发展相应的系统性检测和验证平台, 主要包括激光通信性能检验、光跟瞄性能检验和光束质量检验。本文综述了卫星激光通信终端检验技术的国外进展, 介绍了我们全物理模拟的地面检测验证思路和方法。

Programming chemical kinetics: engineering dynamic reaction networks with DNA strand displacement

Over the last century, the silicon revolution has enabled us to build faster, smaller and more sophisticated computers. Today, these computers control phones, cars, satellites, assembly lines, and other electromechanical devices. Just as electrical wiring controls electromechanical devices, living organisms employ "chemical wiring" to make decisions about their environment and control physical processes. Currently, the big difference between these two substrates is that while we have the abstractions, design principles, verification and fabrication techniques in place for programming with silicon, we have no comparable understanding or expertise for programming chemistry.

In this thesis we take a small step towards the goal of learning how to systematically engineer prescribed non-equilibrium dynamical behaviors in chemical systems. We use the formalism of chemical reaction networks (CRNs), combined with mass-action kinetics, as our programming language for specifying dynamical behaviors. Leveraging the tools of nucleic acid nanotechnology (introduced in Chapter 1), we employ synthetic DNA molecules as our molecular architecture and toehold-mediated DNA strand displacement as our reaction primitive.

Abstraction, modular design and systematic fabrication can work only with well-understood and quantitatively characterized tools. Therefore, we embark on a detailed study of the "device physics" of DNA strand displacement (Chapter 2). We present a unified view of strand displacement biophysics and kinetics by studying the process at multiple levels of detail, using an intuitive model of a random walk on a 1-dimensional energy landscape, a secondary structure kinetics model with single base-pair steps, and a coarse-grained molecular model that incorporates three-dimensional geometric and steric effects. Further, we experimentally investigate the thermodynamics of three-way branch migration. Our findings are consistent with previously measured or inferred rates for hybridization, fraying, and branch migration, and provide a biophysical explanation of strand displacement kinetics. Our work paves the way for accurate modeling of strand displacement cascades, which would facilitate the simulation and construction of more complex molecular systems.

In Chapters 3 and 4, we identify and overcome the crucial experimental challenges involved in using our general DNA-based technology for engineering dynamical behaviors in the test tube. In this process, we identify important design rules that inform our choice of molecular motifs and our algorithms for designing and verifying DNA sequences for our molecular implementation. We also develop flexible molecular strategies for "tuning" our reaction rates and stoichiometries in order to compensate for unavoidable non-idealities in the molecular implementation, such as imperfectly synthesized molecules and spurious "leak" pathways that compete with desired pathways.

We successfully implement three distinct autocatalytic reactions, which we then combine into a de novo chemical oscillator. Unlike biological networks, which use sophisticated evolved molecules (like proteins) to realize such behavior, our test tube realization is the first to demonstrate that Watson-Crick base pairing interactions alone suffice for oscillatory dynamics. Since our design pipeline is general and applicable to any CRN, our experimental demonstration of a de novo chemical oscillator could enable the systematic construction of CRNs with other dynamic behaviors.

Avaliação da microinfiltração marginal em cavidades classe II de molares decíduos restauradas com diferentes cimentos de ionômero de vidro

O objetivo desta pesquisa foi avaliar a microinfiltração em restaurações classe II realizadas com diferentes cimentos de ionômero de vidros em molares decíduos. Para tal, foram selecionados quarenta molares decíduos humanos a partir de um Banco de Dentes. Nas faces mesial e distal de cada dente foram preparadas cavidades classe II com dimensões padronizadas. Em seguida, os dentes foram divididos em oito grupos experimentais correspondentes ao material restaurador utilizado: grupo MXR (Maxxion R); grupo VDR (Vidrion R); grupo VTR (Vitremer); grupo VTF (Vitro Fill LC); grupo FUJ (Fuji IX); grupo KTM (Ketac Molar); grupo VMO (Vitro Molar); grupo MGS (Magic Glass ART). Ao término de vinte e quatro horas de imersão em água destilada, os dentes foram mantidos em solução de nitrato de prata a 50% pelo mesmo período e, então, em solução reveladora de radiografias (hidroquinona, Kodak) por quinze minutos. Os dentes foram então seccionados através do centro das restaurações, e observados em lupa estereoscópica sob o aumento de quarenta vezes. A microinfiltração foi graduada co base em escores relacionados à penetração do nitrato de prata na interface adesiva. Os resultados, após submetidos à análise estatística, demonstraram que nenhum dos materiais testados impediu completamente a microinfiltração. No entanto, o Vitremer apresentou os escores mais baixos, seguido do Ketac Molar e do Fuji IX. Os materiais Magic Glass ART, Vitro Molar, Vitro Fill LC e Vidrion R apresentaram comportamento intermediário em relação aos demais, enquanto o Maxxion R apresentou os piores resultados. Com base na metodologia empregada e nos resultados obtidos, pode-se concluir que nenhum dos materiais testados foi capaz de impedir completamente a microinfiltração, apesar de apresentarem graus varáveis de suscetibilidade a esse fenômeno, destacando-se, entre eles o Vitremer, o Ketac Molar e o Fuji IX por apresentarem baixos níveis de microinfiltração, seguidos do Magic Glass ART, Vitro Molar, Vitro Fill LC e Vidrion R. Em contrapartida, o Maxxion R apresentou os piores resultados, fato constatado pelos altos escores de microinfiltração registrados.

Teaching Students to Evaluate E-Reference Sources with Moodle Forums

This presentation will describe the use of online forums in Moodle, a course management system, to teach students to evaluate both print and electronic reference sources. For two semesters I have created an online forum called the Fishing Hole Scouting Report for an in-class exercise. Students are given 2-3 background questions and told to find the answers using both a library-approved reference source and Wikipedia. Students then evaluate the reference source for effectiveness and ease of use, compared to Wikipedia, and post their comments in the forum to share with the class. I will highlight the educational benefits of using Moodle forums for this purpose and discuss best practices for selecting the most effective sources and questions.

Teste de não-palavras para afásicos: uma contribuição para a prática fonoaudiológica

A afasia pode ser definida como uma alteração no conteúdo, na forma e no uso da linguagem e de seus processos cognitivos subjacentes, tais como percepção e memória adquirida por lesão neurológica. Essa alteração é caracterizada por redução e disfunção, que se manifestam tanto no aspecto expressivo quanto no receptivo da linguagem oral e escrita, embora em diferentes graus em cada uma dessas modalidades (CHAPEY 1996). A alça fonológica constitui um dos três componentes do modelo de memória de trabalho proposto por Baddeley e Hitch (1974) e sua função é armazenar temporariamente as informações verbais e retê-las por um breve período tanto para a compreensão verbal como para a repetição acústica. De acordo com Gathercole e Baddeley (1993), a tarefa de repetição de não-palavras é capaz de solicitar mais a memória fonológica, uma vez que o fato do input ser desconhecido, e não exposto às influências lexicais ou ao uso de estratégias mnemônicas, possibilita avaliar as reais condições do sistema de memória. Considerando-se que afásicos têm dificuldades para memorizar palavras, frases ou instruções e que inexistem estudos nacionais que verificassem o desempenho de afásicos em um teste de não-palavras, a presente dissertação tem como objetivo verificar a integridade da alça fonológica de seis afásicos por meio da aplicação de um teste de não-palavras elaborado para tal objetivo. Como resultado, observou-se através das análises, desempenhos variados, porém com piora significativa no desempenho influenciado pelo aumento da extensão da palavra, corroborando assim, com estudos já realizados com outras categorias de distúrbios linguísticos

不同氧磷比对磷酸盐包边玻璃性质的影响规律

包边技术是提高大尺寸激光玻璃饱和增益系数的关键技术。采用传统的方法熔制玻璃,研究了 P2O5含量对 P2O5-Al2O3-B2O3-CuCl-Na2O-ZnO磷酸盐包边玻璃的折射率、热膨胀系数、玻璃转变温度、膨胀软化温度以及化学稳定性的影响。结果表明：当 P2O5的摩尔分数为 60%左右,玻璃样品具有最高的折射率（1.522 0）、最低的玻璃转变温度（352.4 ℃）、较好的化学稳定性[0.52 mg/（cm^2·d）]和适宜的热膨胀系数（128.427×10^-7/℃）,是用作钕磷酸盐激光玻璃硬包边的理