Voronoi cells via linear inequality systems

The theory and methods of linear algebra are a useful alternative to those of convex geometry in the framework of Voronoi cells and diagrams, which constitute basic tools of computational geometry. As shown by Voigt and Weis in 2010, the Voronoi cells of a given set of sites T, which provide a tesselation of the space called Voronoi diagram when T is finite, are solution sets of linear inequality systems indexed by T. This paper exploits systematically this fact in order to obtain geometrical information on Voronoi cells from sets associated with T (convex and conical hulls, tangent cones and the characteristic cones of their linear representations). The particular cases of T being a curve, a closed convex set and a discrete set are analyzed in detail. We also include conclusions on Voronoi diagrams of arbitrary sets.

Gibbs Energy of Mixing Function: Topological Analysis in Azeotropic Systems

ESAT 2014. 27th European Symposium on Applied Thermodynamics, Eindhoven University of Technology, July 6-9, 2014.

Una descomposición genética para el concepto de recta tangente

Presentamos una descomposición genética del concepto de recta tangente vista como una trayectoria hipotética de aprendizaje. Para generar esta descomposición genética se ha realizado un análisis histórico de la génesis del concepto, un análisis de libros de texto de Bachillerato, una síntesis de los resultados de las investigaciones sobre la comprensión de la recta tangente y hemos tenido en cuenta los resultados de un cuestionario respondido por alumnos de Bachillerato. La descomposición genética integra las perspectivas analítica local y geométrica como medio para favorecer la tematización del esquema de recta tangente.

Earth’s Rotation: A Challenging Problem in Mathematics and Physics

A suitable knowledge of the orientation and motion of the Earth in space is a common need in various fields. That knowledge has been ever necessary to carry out astronomical observations, but with the advent of the space age, it became essential for making observations of satellites and predicting and determining their orbits, and for observing the Earth from space as well. Given the relevant role it plays in Space Geodesy, Earth rotation is considered as one of the three pillars of Geodesy, the other two being geometry and gravity. Besides, research on Earth rotation has fostered advances in many fields, such as Mathematics, Astronomy and Geophysics, for centuries. One remarkable feature of the problem is in the extreme requirements of accuracy that must be fulfilled in the near future, about a millimetre on the tangent plane to the planet surface, roughly speaking. That challenges all of the theories that have been devised and used to-date; the paper makes a short review of some of the most relevant methods, which can be envisaged as milestones in Earth rotation research, emphasizing the Hamiltonian approach developed by the authors. Some contemporary problems are presented, as well as the main lines of future research prospected by the International Astronomical Union/International Association of Geodesy Joint Working Group on Theory of Earth Rotation, created in 2013.

Spectroscopie Raman de fibres électrofilées : développement de méthodes et application aux fibres individuelles

L’électrofilage est une technique de mise en œuvre efficace et versatile qui permet la production de fibres continues d’un diamètre typique de quelques centaines de nanomètres à partir de l’application d’un haut voltage sur une solution concentrée de polymères enchevêtrés. L’évaporation extrêmement rapide du solvant et les forces d’élongation impliquées dans la formation de ces fibres leur confèrent des propriétés hors du commun et très intéressantes pour plusieurs types d’applications, mais dont on commence seulement à effleurer la surface. À cause de leur petite taille, ces matériaux ont longtemps été étudiés uniquement sous forme d’amas de milliers de fibres avec les techniques conventionnelles telles que la spectroscopie infrarouge ou la diffraction des rayons X. Nos connaissances de leur comportement proviennent donc toujours de la convolution des propriétés de l’amas de fibres et des caractéristiques spécifiques de chacune des fibres qui le compose. Les études récentes à l’échelle de la fibre individuelle ont mis en lumière des comportements inhabituels, particulièrement l’augmentation exponentielle du module avec la réduction du diamètre. L’orientation et, de manière plus générale, la structure moléculaire des fibres sont susceptibles d’être à l'origine de ces propriétés, mais d’une manière encore incomprise. L’établissement de relations structure/propriétés claires et l’identification des paramètres qui les influencent représentent des défis d’importance capitale en vue de tirer profit des caractéristiques très particulières des fibres électrofilées. Pour ce faire, il est nécessaire de développer des méthodes plus accessibles et permettant des analyses structurales rapides et approfondies sur une grande quantité de fibres individuelles présentant une large gamme de diamètre. Dans cette thèse, la spectroscopie Raman confocale est utilisée pour l’étude des caractéristiques structurales, telles que l’orientation moléculaire, la cristallinité et le désenchevêtrement, de fibres électrofilées individuelles. En premier lieu, une nouvelle méthodologie de quantification de l’orientation moléculaire par spectroscopie Raman est développée théoriquement dans le but de réduire la complexité expérimentale de la mesure, d’étendre la gamme de matériaux pour lesquels ces analyses sont possibles et d’éliminer les risques d’erreurs par rapport à la méthode conventionnelle. La validité et la portée de cette nouvelle méthode, appelée MPD, est ensuite démontrée expérimentalement. Par la suite, une méthodologie efficace permettant l’étude de caractéristiques structurales à l’échelle de la fibre individuelle par spectroscopie Raman est présentée en utilisant le poly(éthylène téréphtalate) comme système modèle. Les limites de la technique sont exposées et des stratégies expérimentales pour les contourner sont mises de l’avant. Les résultats révèlent une grande variabilité de l'orientation et de la conformation d'une fibre à l'autre, alors que le taux de cristallinité demeure systématiquement faible, démontrant l'importance et la pertinence des études statistiques de fibres individuelles. La présence de chaînes montrant un degré d’enchevêtrement plus faible dans les fibres électrofilées que dans la masse est ensuite démontrée expérimentalement pour la première fois par spectroscopie infrarouge sur des amas de fibres de polystyrène. Les conditions d'électrofilage favorisant ce phénomène structural, qui est soupçonné d’influencer grandement les propriétés des fibres, sont identifiées. Finalement, l’ensemble des méthodologies développées sont appliquées sur des fibres individuelles de polystyrène pour l’étude approfondie de l’orientation et du désenchevêtrement sur une large gamme de diamètres et pour une grande quantité de fibres. Cette dernière étude permet l’établissement de la première relation structure/propriétés de ces matériaux, à l’échelle individuelle, en montrant clairement le lien entre l’orientation moléculaire, le désenchevêtrement et le module d'élasticité des fibres.

Light and shadows in Europe’s new Action Plan for Capital Markets Union. ECMI Commentary No. 40/5 October 2015

The European Commission’s Action Plan consists, in a nutshell, of a short list of technical proposals and a longer one of (rather general) potential actions. Overall, the plan indeed proposes to achieve some short-term objectives, such as a reduction of listing costs for SMEs, but it lacks long-term vision. The plan bundles actions under rather generic objectives of long-term finance or cross-border investing. Improving the informational infrastructure (e.g. accounting standards, company data) and cross-border enforcement of rules is left to vaguely defined future actions, but these constitute the core of the capital markets infrastructure. Without a well-defined set of measurable objectives, the whole plan may lose political momentum and become an opportunity for interested parties to cherry pick their pet provisions. Building a single market, i.e. removing cross-border obstacles to capital circulation, is too challenging a task to simply appear as one of many items on a long list of general objectives, which incidentally do not include institutional reform. The ultimate risk is that the Commission may just miss a unique opportunity to revamp and improve the financial integration process in Europe after almost a decade of harmful financial retrenchment.

Three-Dimensional Structure and Disposition of the Air Conducting and Gas Exchange Conduits of the Avian Lung: The Domestic Duck (Cairina moschata)

The anatomy of the domestic duck lung was studied macroscopically, by casting and by light, transmission, and scanning electron microscopy. The lung had four categories of secondary bronchi (SB), namely, the medioventral (MV, 4-5), laterodorsal (LD, 6-10), lateroventral (LV, 2-4), and posterior secondary bronchi (PO, 36-44). The neopulmonic parabronchi formed an intricate feltwork on the ventral third of the lung and inosculated those from the other SB. The lung parenchyma was organized into cylindrical parabronchi separated by thin septa containing blood vessels. Atria were shallow and well-fortified by epithelial ridges reinforced by smooth muscle bundles and gave rise to 2-6 elongate infundibulae. Air capillaries arose either directly from the atria or from infundibulae and were tubular or globular in shape with thin interconnecting branches. The newly described spatial disposition of the conducting air conduits closely resembles that of the chicken. This remarkable similarity between the categories, numbers, and 3D arrangement of the SB in the duck and chicken points to a convergence in function-oriented design. To illuminate airflow dynamics in the avian lung, precise directions of airflow in the various categories of SB and parabronchi need to be characterized.

Knock-out of Arabidopsis metal transporter gene IRT1 results in iron deficiency accompanied by cell differentiation defects

IRT1 and IRT2 are members of the Arabidopsis ZIP metal transporter family that are specifically induced by iron deprivation in roots and act as heterologous suppressors of yeast mutations inhibiting iron and zinc uptake. Although IRT1 and IRT2 are thought to perform redundant functions as root-specific metal transporters, insertional inactivation of the IRT1 gene alone results in typical symptoms of iron deficiency causing severe leaf chlorosis and lethality in soil. The irt1 mutation is characterized by specific developmental defects, including a drastic reduction of chloroplast thylakoid stacking into grana and lack of palisade parenchyma differentiation in leaves, reduced number of vascular bundles in stems, and irregular patterns of enlarged endodermal and cortex cells in roots. Pulse labeling with 59Fe through the root system shows that the irt1 mutation reduces iron accumulation in the shoots. Short-term labeling with 65Zn reveals no alteration in spatial distribution of zinc, but indicates a lower level of zinc accumulation. In comparison to wild-type, the irt1 mutant responds to iron and zinc deprivation by altered expression of certain zinc and iron transporter genes, which results in the activation of ZIP1 in shoots, reduction of ZIP2 transcript levels in roots, and enhanced expression of IRT2 in roots. These data support the conclusion that IRT1 is an essential metal transporter required for proper development and regulation of iron and zinc homeostasis in Arabidopsis.

Spectroscopie Raman de fibres électrofilées : développement de méthodes et application aux fibres individuelles

L’électrofilage est une technique de mise en œuvre efficace et versatile qui permet la production de fibres continues d’un diamètre typique de quelques centaines de nanomètres à partir de l’application d’un haut voltage sur une solution concentrée de polymères enchevêtrés. L’évaporation extrêmement rapide du solvant et les forces d’élongation impliquées dans la formation de ces fibres leur confèrent des propriétés hors du commun et très intéressantes pour plusieurs types d’applications, mais dont on commence seulement à effleurer la surface. À cause de leur petite taille, ces matériaux ont longtemps été étudiés uniquement sous forme d’amas de milliers de fibres avec les techniques conventionnelles telles que la spectroscopie infrarouge ou la diffraction des rayons X. Nos connaissances de leur comportement proviennent donc toujours de la convolution des propriétés de l’amas de fibres et des caractéristiques spécifiques de chacune des fibres qui le compose. Les études récentes à l’échelle de la fibre individuelle ont mis en lumière des comportements inhabituels, particulièrement l’augmentation exponentielle du module avec la réduction du diamètre. L’orientation et, de manière plus générale, la structure moléculaire des fibres sont susceptibles d’être à l'origine de ces propriétés, mais d’une manière encore incomprise. L’établissement de relations structure/propriétés claires et l’identification des paramètres qui les influencent représentent des défis d’importance capitale en vue de tirer profit des caractéristiques très particulières des fibres électrofilées. Pour ce faire, il est nécessaire de développer des méthodes plus accessibles et permettant des analyses structurales rapides et approfondies sur une grande quantité de fibres individuelles présentant une large gamme de diamètre. Dans cette thèse, la spectroscopie Raman confocale est utilisée pour l’étude des caractéristiques structurales, telles que l’orientation moléculaire, la cristallinité et le désenchevêtrement, de fibres électrofilées individuelles. En premier lieu, une nouvelle méthodologie de quantification de l’orientation moléculaire par spectroscopie Raman est développée théoriquement dans le but de réduire la complexité expérimentale de la mesure, d’étendre la gamme de matériaux pour lesquels ces analyses sont possibles et d’éliminer les risques d’erreurs par rapport à la méthode conventionnelle. La validité et la portée de cette nouvelle méthode, appelée MPD, est ensuite démontrée expérimentalement. Par la suite, une méthodologie efficace permettant l’étude de caractéristiques structurales à l’échelle de la fibre individuelle par spectroscopie Raman est présentée en utilisant le poly(éthylène téréphtalate) comme système modèle. Les limites de la technique sont exposées et des stratégies expérimentales pour les contourner sont mises de l’avant. Les résultats révèlent une grande variabilité de l'orientation et de la conformation d'une fibre à l'autre, alors que le taux de cristallinité demeure systématiquement faible, démontrant l'importance et la pertinence des études statistiques de fibres individuelles. La présence de chaînes montrant un degré d’enchevêtrement plus faible dans les fibres électrofilées que dans la masse est ensuite démontrée expérimentalement pour la première fois par spectroscopie infrarouge sur des amas de fibres de polystyrène. Les conditions d'électrofilage favorisant ce phénomène structural, qui est soupçonné d’influencer grandement les propriétés des fibres, sont identifiées. Finalement, l’ensemble des méthodologies développées sont appliquées sur des fibres individuelles de polystyrène pour l’étude approfondie de l’orientation et du désenchevêtrement sur une large gamme de diamètres et pour une grande quantité de fibres. Cette dernière étude permet l’établissement de la première relation structure/propriétés de ces matériaux, à l’échelle individuelle, en montrant clairement le lien entre l’orientation moléculaire, le désenchevêtrement et le module d'élasticité des fibres.

Practical analytic geometry with applications to aircraft /

"Answers": p. 273-277.

Morphological variability of Globorotalia menardii in DSDP Sites 68-502 and 68-503

Variability in the test of Globorotalia menardii during the past 8 million years has been investigated at DSDP Site 502A (Caribbean Sea) and DSDP Site 503A (Eastern Equatorial Pacific). Measurements were made of spire height (delta x), maximum diameter (delta y), the tangent angles of the upper and lower peripheral keels (phi 1, phi 2, respectively), the number of chambers in the final whorl, and the area of the silhouette in keel view. Four morphotypes alpha, beta, gamma, and delta were distinguished. Morphotype alpha was found in strata ranging in age from the Late Miocene through the Holocene. It shows a continuous increase in delta x and delta y until the Late Pleistocene. During and after the final closure of the ancient Central American Seaway (between 2.4 Ma and 1.8 Ma) there was a rapid increase in the area of the test in keel view. At the Caribbean Sea site, morphotype beta evolved during the past 0.22 Ma. It is less inflated than alpha and has a more delicate test. In the morphospace of delta x vs. delta y, morphotypes alpha and beta can be distinguished by a separation line delta y = 3.2 * delta x - 160 (delta x and delta y in µm). Plots of morphotype alpha are below that line, those of beta are above it. Morphotype alpha is taken to be Globorotalia menardii menardii Parker, Jones & Brady (1865) and includes G. menardii 'A' Bolli (1970). Morphotype beta is identified as G. menardii cultrata (d'Orbigny). Morphotypes gamma and delta are extinct Upper Miocene to Pliocene forms which evolved from morphotype alpha. They have a narrower phi 1 angle and more chambers (>=7) than morphotype alpha commonly with 5 to 6 chambers (7 in transitional forms). In contemporaneous samples morphotype delta can be distinguished from gamma by a smaller value of phi 1 and 8 or more chambers in the final whorl. Morphotype gamma is taken to be G. limbata (Fornasini, 1902) and includes the junior synonym G. menardii 'B' Bolli (1970). Morphotype delta is G. multicamerata Cushman & Jarvis (1930). With the exception of the Late Pleistocene development of G. menardii cultrataonly in the Caribbean the morphological changes of G. menardii at DSDP Sites 502A and 503A are similar. The development from the ancestral G. menardii menardii of the G. limbata - G. multicamerata lineage during the Pliocene and of G. menardii cultrata during the Late Pleistocene suggests responses at the two sites to a changing palaeoceanography during and after the formation of the Isthmus of Panama.

Characterization of the Structure and Dynamics of Biomimetic Peptides by Solid-State NMR

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-05

On the Geometry of Rectifiable Sets with Carleson and Poincare-type inequlaities

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

Designing supramolecular structures from models of cyclic peptide scaffolds with heterocyclic constraints

Cyclic peptides containing oxazole and thiazole heterocycles have been examined for their capacity to be used as scaffolds in larger, more complex, protein-like structures. Both the macrocyclic scaffolds and the supramolecular structures derived therefrom have been visualised by molecular modelling techniques. These molecules are too symmetrical to examine structurally by NMR spectroscopy. The cyclic hexapeptide ([Aaa-Thz](3), [Aaa-Oxz](3)) and cyclic octapeptide ([Aaa-Thz](4), [Aaa-Oxz](4)) analogues are composed of dipeptide surrogates (Aaa: amino acid, Thz: thiazole, Oxz: oxazole) derived from intramolecular condensation of cysteine or serine/threonine side chains in dipeptides like Aaa-Cys, Aaa-Ser and Aaa-Thr. The five-membered heterocyclic rings, like thiazole, oxazole and reduced analogues like thiazoline, thiazolidine and oxazoline have profound influences on the structures and bioactivities of cyclic peptides derived therefrom. This work suggests that such constrained cyclic peptides can be used as scaffolds to create a range of novel protein-like supramolecular structures (e.g. cylinders, troughs, cones, multi-loop structures, helix bundles) that are comparable in size, shape and composition to bioactive surfaces of proteins. They may therefore represent interesting starting points for the design of novel artificial proteins and artificial enzymes. (C) 2002 Elsevier Science Inc. All rights reserved.