Wing Panel Design with Novel Skin-Buckling Containment Features

The impact of buckling containment features on the stability of thin-gauge fuselage, metallic stiffened panels has previously been demonstrated. With the continuing developments in manufacturing technology, such as welding, extrusion, machining, and additive layer manufacture, understanding the benefits of additional panel design features on heavier applications, such as wing panels, is timely. This compression testing of thick-gauge panels with and without buckling containment features has been undertaken to verify buckling and collapse behaviors and validate sizing methods. The experimental results demonstrated individual panel mass savings on the order of 9%, and wing cover design studies demonstrated mass savings on the order of 4 to 13%, dependent on aircraft size and material choice.

Elevated NCOR1 disrupts a network of dietary-sensing nuclear receptors in bladder cancer cells

Increasingly invasive bladder cancer cells lines displayed insensitivity toward a panel of dietary-derived ligands for members of the nuclear receptor superfamily. Insensitivity was defined through altered gene regulatory actions and cell proliferation and reflected both reduced receptor expression and elevated nuclear receptor corepressor 1 (NCOR1) expression. Stable overexpression of NCOR1 in sensitive cells (RT4) resulted in a panel of clones that recapitulated the resistant phenotype in terms of gene regulatory actions and proliferative responses toward ligand. Similarly, silencing RNA approaches to NCOR1 in resistant cells (EJ28) enhanced ligand gene regulatory and proliferation responses, including those mediated by peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) gamma and vitamin D receptor (VDR) receptors. Elevated NCOR1 levels generate an epigenetic lesion to target in resistant cells using the histone deacetylase inhibitor vorinostat, in combination with nuclear receptor ligands. Such treatments revealed strong-additive interactions toward the PPARgamma, VDR and Farnesoid X-activated receptors. Genome-wide microarray and microfluidic quantitative real-time, reverse transcription-polymerase chain reaction approaches, following the targeting of NCOR1 activity and expression, revealed the selective capacity of this corepressor to govern common transcriptional events of underlying networks. Combined these findings suggest that NCOR1 is a selective regulator of nuclear receptors, notably PPARgamma and VDR, and contributes to their loss of sensitivity. Combinations of epigenetic therapies that target NCOR1 may prove effective, even when receptor expression is reduced.

Inbreeding uncovers fundamental differences in the genetic load affecting male and female fertility in a butterfly

Inbreeding depression is most pronounced for traits closely associated with fitness. The traditional explanation is that natural selection eliminates deleterious mutations with additive or dominant effects more effectively than recessive mutations, leading to directional dominance for traits subject to strong directional selection. Here we report the unexpected finding that, in the butterfly Bicyclus anynana, male sterility contributes disproportionately to inbreeding depression for fitness (complete sterility in about half the sons from brother-sister matings), while female fertility is insensitive to inbreeding. The contrast between the sexes for functionally equivalent traits is inconsistent with standard selection arguments, and suggests that trait-specific developmental properties and cryptic selection play crucial roles in shaping genetic architecture. There is evidence that spermatogenesis is less developmentally stable than oogenesis, though the unusually high male fertility load in B. anynana additionally suggests the operation of complex selection maintaining male sterility recessives. Analysis of the precise causes of inbreeding depression will be needed to generate a model that reliably explains variation in directional dominance and reconciles the gap between observed and expected genetic loads carried by populations. This challenging evolutionary puzzle should stimulate work on the occurrence and causes of sex differences in fertility load.

Predictive Value of Depressive Symptoms for All-Cause Mortality: Findings From the PRIME Belfast Study Examining the Role of Inflammation and Cardiovascular Risk Markers

OBJECTIVES: To improve understanding about the potential underlying biological mechanisms in the link between depression and all-cause mortality and to investigate the role that inflammatory and other cardiovascular risk factors may play in the relationship between depressive symptoms and mortality.

METHODS: Depression and blood-based biological markers were assessed in the Belfast PRIME prospective cohort study (N = 2389 men, aged 50-59 years) in which participants were followed up for 18 years. Depression was measured using the 10-item Welsh Pure Depression Inventory. Inflammation markers (C-reactive protein [CRP], neopterin, interleukin [IL]-1 receptor antagonist [IL-1Ra], and IL-18) and cardiovascular-specific risk factors (N-terminal pro-b-type natriuretic peptide, midregion pro-atrial natriuretic peptide, midregion pro-adrenomedullin, C-terminal pro-endothelin-1 [CT-proET]) were obtained at baseline. We used Cox proportional hazards modeling to examine the association between depression and biological measures in relation to all-cause mortality and explore the mediating effects.

RESULTS: During follow-up, 418 participants died. Higher levels of depressive symptoms were associated with higher levels of CRP, IL-1Ra, and CT-proET. After adjustment for socioeconomic and life-style risk factors, depressive symptoms were significantly associated with all-cause mortality (hazard ratio = 1.10 per scale unit, 95% confidence interval = 1.04-1.16). This association was partly explained by CRP (7.3%) suggesting a minimal mediation effect. IL-1Ra, N-terminal pro-b-type natriuretic peptide, midregion pro-atrial natriuretic peptide, midregion pro-adrenomedullin, and CT-proET contributed marginally to the association between depression and subsequent mortality.

CONCLUSIONS: Inflammatory and cardiovascular risk markers are associated with depression and with increased mortality. However, depression and biological measures show additive effects rather than a pattern of meditation of biological factors in the association between depression and mortality.

Heritability of peripheral refraction in Chinese children and adolescents: the Guangzhou Twin Eye study.

PURPOSE:

To estimate the heritability of peripheral refraction in Chinese children and adolescents.

METHODS:

The authors examined 72 monozygotic (MZ) twins and 48 dizygotic (DZ) twins aged 8 to 20 years from a population-based twin registry. Temporal and nasal peripheral refraction, each 40° from the visual axis, and axial refraction were measured using an autorefractor. Relative peripheral refractive error (RPRE) was defined as the peripheral refraction minus the axial refraction. Heritability was assessed by structural equation modeling after adjustment for age and sex.

RESULTS:

The mean and SD of temporal refraction (T(40)), nasal refraction (N(40)), RPRE-T(40), RPRE-N(40), and T(40)-N(40) asymmetry were -0.27 ± 2.0 D, 0.36 ± 2.19 D, 1.18 ± 1.39 D, 1.80 ± 1.69 D, and -0.62 ± 1.58 D, respectively. The intraclass correlations for T(40) refraction, N(40) refraction, RPRE-T(40), RPRE-N(40), and T(40)-N(40) asymmetry were 0.87, 0.83, 0.65, 0.74, and 0.58 for MZ pairs and 0.49, 0.42, 0.30, 0.41, and 0.32 for DZ pairs, respectively. A model with additive genetic and unique environmental effects was the most parsimonious, with heritability values estimated as 0.84, 0.76, 0.63, 0.70, and 0.55, respectively, for the peripheral refractive parameters.

CONCLUSIONS:

Additive genetic effects appear to explain most of the variance in peripheral refraction and relative peripheral refraction when adjusting for the effects of axial refraction.

Contribution of genetic and environmental effects on lens thickness: the Guangzhou Twin Eye study.

PURPOSE:

This study investigated the heritability of lens thickness (LT) and relative lens thickness (LT/axial length, rLT) measured by Lenstar among Chinese children and adolescents in the Guangzhou Twin Eye study.

METHODS:

Twins aged 8 to 22 years were enrolled from the Guangzhou Twin Registry. A series of LT and axial length (AL) measurements using the Lenstar were taken for each twin. Zygosity was confirmed by genotyping in all same-sex twin pairs. Heritability was assessed by structural variance component genetic modeling, after adjustment for age and sex with the Mx program.

RESULTS:

Seven hundred sixty-eight twin pairs (482 monozygotic [MZ] and 286 dizygotic [DZ] twins) were available for data analysis. The mean (standard deviation) LT and rLT were 3.45 (0.18) mm and 0.142 (0.01), respectively. The intraclass correlation coefficients (ICCs) for LT were 0.90 for the MZ and 0.39 for the DZ twins; and those for rLT were 0.90 for the MZ and 0.40 for the DZ twins, respectively. The best-fitting model yielded 89.5% (95% CI: 87.8%-91.0%) of additive genetic effects and 10.5% (95% CI: 9.0%-12.2%) of unique environmental effects for LT, and 89.3% (95% CI: 89.2%-89.3%) of additive genetic effects and 10.7% (95% CI: 10.7%-11.4%) of unique environmental effects for rLT.

CONCLUSIONS:

This study confirms that the LT in young healthy subjects may be mainly affected by additive genetic factors. High heritability remains even when the data are corrected for the influence of AL with the use of rLT.

An optimized process design for oxymethylene ether production from woody-biomass-derived syngas

The conversion of biomass for the production of liquid fuels can help reduce the greenhouse gas (GHG) emissions that are predominantly generated by the combustion of fossil fuels. Oxymethylene ethers (OMEs) are a series of liquid fuel additives that can be obtained from syngas, which is produced from the gasification of biomass. The blending of OMEs in conventional diesel fuel can reduce soot formation during combustion in a diesel engine. In this research, a process for the production of OMEs from woody biomass has been simulated. The process consists of several unit operations including biomass gasifi- cation, syngas cleanup, methanol production, and conversion of methanol to OMEs. The methodology involved the development of process models, the identification of the key process parameters affecting OME production based on the process model, and the development of an optimal process design for high OME yields. It was found that up to 9.02 tonnes day1 of OME3, OME4, and OME5 (which are suitable as diesel additives) can be produced from 277.3 tonnes day1 of wet woody biomass. Furthermore, an optimal combination of the parameters, which was generated from the developed model, can greatly enhance OME production and thermodynamic efficiency. This model can further be used in a techno- economic assessment of the whole biomass conversion chain to produce OMEs. The results of this study can be helpful for petroleum-based fuel producers and policy makers in determining the most attractive pathways of converting bio-resources into liquid fuels.

Triangular Objects and Systematic K-Theory

We investigate modules over “systematic” rings. Such rings are “almost graded” and have appeared under various names in the literature; they are special cases of the G-systems of Grzeszczuk. We analyse their K-theory in the presence of conditions on the support, and explain how this generalises and unifies calculations of graded and filtered K-theory scattered in the literature. Our treatment makes systematic use of the formalism of idempotent completion and a theory of triangular objects in additive categories, leading to elementary and transparent proofs throughout.

Bottom up strategies for the morphology control of BaTiO3 particulates

As propriedades funcionais dos materiais ferroeléctricos tais como a polarização reversível, piroelectricidade, piezoelectricidade, elevada actividade óptica não linear e comportamento dieléctrico não linear são fundamentais para a sua aplicação em sensores, microactuadores, detectores de infravermelhos, filtros de fase de microondas e memórias não-voláteis. Nos últimos anos, motivado pelas necessidades industriais de redução do tamanho dos dispositivos microelectrónicos, aumentando a eficiência volumétrica, tem sido feito um grande esforço ao nível da investigação para desenvolver estruturas ferroeléctricas à escala micro- e nano- métrica. É sabido que a redução de tamanho em materiais ferroeléctricos afecta significamente as suas propriedades. Neste sentido e considerando que foi previsto teoreticamente por cálculos ab initio que estruturas do tipo nanocilindros e nanodiscos apresentariam um novo tipo de ordem ferroeléctrica e, na expectativa de alcançar conhecimento para o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos microelectróncos, existe um grande interesse em desenvolver métodos de fabrico de nanoestruturas ferroeléctricas unidimensionais (1D) tais como nanocilindros e nanotubos. As estratégias de fabrico de nanoestruturas 1D até agora descritas na literatura indicam claramente as dificuldades inerentes à sua preparação. Existem duas grandes vias de síntese destas nanoestruturas: i) o método “topdown” que consiste na redução de tamanho de um dado material até à obtenção duma estrutura 1D; e ii) o método “bottom-up” em que átomos, iões e moléculas são agrupados para formar um material 1D. O método “top down” envolve em geral técnicas de desgaste, como o uso do feixe de electrões, que apesar de permitirem elevada precisão no posicionamento e no controlo do tamanho, falham em termos de resolução, exigem muito tempo e causam facilmente defeitos que deterioram as propriedades físicas destes materiais. Na metodologia “bottom up” a utilização de moléculas ou estruturas “molde” tem sido a mais explorada. As estructuras 1D podem também ser preparadas sem recorrer a “moldes”. Neste caso a agregação orientada é promovida pelo recurso a aditivos que controlam o crescimento dos cristais em direcções preferenciais. Neste contexto, neste trabalho utilizaram-se duas estratégias “bottom up” de baixo custo para a preparação de nanopartículas de titanato de bário (BaTiO3) com morfologia controlada: 1) síntese química (em solução e em fase vapor) com utilização de nanotubos de titanato TiNTs) como “moldes” e precursores de titânio 2) síntese química em solução com presença de aditivos. Os nanotubos de titanato de sódio foram preparados por síntese hidrotermal. Como existiam muitas dúvidas acerca da natureza estrutural e do mecanismo de formação dos NTs, a parte inicial do trabalho foi dedicada à realização de um estudo sistemático dos parâmetros intervenientes na síntese e à caracterização da sua estrutura e microestrutura. Foi demonstrado que os NTs têm a fórmula geral A2Ti2O5 (A = H+ or Na+), e não TiO2 (anátase) com defendido por vários autores na literatura, e podem ser preparados por método hidrotermal em meio fortemente alcalino usando como fonte de titânio TiO2 comercial na forma de anátase ou rútilo. A menor reactividade do rútilo exige temperaturas de síntese superiores ou tempos de reacção mais longos. A forma tubular resulta do tratamento hidrotermal e não de processos de lavagem e neutralização subsequentes. Se os NTs forem tratados após a síntese hidrotérmica em água a 200 ºC, transformam-se em nanocilindros. Uma das partes principais desta tese consistiu na investigação do papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3. O potencial funcionamento dos NTs como “moldes” para além de precursores foi testado em reacção com hidróxido de bário em síntese em solução e por reacção com um precursor orgânico de bário em fase vapor. Tendo por base os estudos cinéticos realizados, bem como as alterações estruturais e morfológicas das amostras, é possível concluir que a formação do BaTiO3 a partir de NTs de titanato de sódio, ocorre por dois mecanismos dependendo da temperatura e tempo de reacção. Assim, a baixa temperatura e curto tempo de reacção verifica-se que se formam partículas dendríticas de BaTiO3 cuja superfície é bastante irregular (“wild”) e que apresentam estrutura pseudo-cúbica. Estas partículas formam-se por reacção topotáctica na fronteira dos nanotubos de titanato de sódio. A temperaturas mais altas e/ou reacções mais longas, a reacção é controlada por um mecanismo de dissolução e precipitação com formação de dendrites de BaTiO3 tetragonais com superfície mais regular (“seaweed”). A microscopia de força piezoeléctrica mostrou que as dendrites “seaweeds“ possuem actividade piezoeléctrica superior à das dendrites “wild”, o que confirma o papel desempenhado pela estrutura e pela concentração de defeitos na rede na coerência e ordem ferroeléctrica de nanoestruturas. Os nossos resultados confirmam que os NTs de titanato não actuam facilmente como “moldes” na síntese em solução de BaTiO3 já que a velocidade de dissolução dos NTs em condições alcalinas é superior à velocidade de formação do BaTiO3. Assumindo que a velocidade de reacção dos NTs com o precursor de bário é superior em fase vapor, efectuou-se a deposição de um precursor orgânico de bário por deposição química de vapor sobre um filme de NTs de titnato de sódio depositados por deposição electroforética. Estudou-se a estabilidade dos NTs nas diferentes condições do reactor. Quando os NTs são tratados a temperaturas superiores a 700 ºC, ocorre a transformação dos NTs em nanocilindros de anatase por um mecanismo de agregação orientada. Quando se faz a deposição do precursor de bário, seguida de calcinação a 700 ºC em atmosfera oxidante de O2, verifica-se que a superficie dos NTs fica coberta com nanocristais de BaTiO3 independentemente da concentração de bário. O papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em fase vapor é assim descrito pela primeira vez. Em relação à metodologias de crescimento de partículas na ausência de “moldes” mas com aditivos fez-se um estudo sistemático utilizando 5 aditivos de natureza differente. As diferenças entre aditivos foram sistematizadas tendo em conta as diferenças estruturais e morfológicas verificadas. Está provado que os aditivos podem funcionar como modificadores de crescimento cristalino por alteração do seu padrão de crescimento ou por alteração da cinética de crescimento das faces cristalográficas do cristal. Entre os aditivos testados verificou-se que o ácido poliacrilíco adsorve em faces específicas do BaTiO3 alterando a cinética de crescimento e induzindo a agregação orientada das partículas. O polivinilpirrolidona, o docecilsulfato de sódio e hidroxipropilmetilcelulose actuam mais como inibidores de crescimento do que como modificadores do tipo de crescimento. A D-frutose aumenta a energia de activação da etapa de nucleação não ocorrendo formação de BaTiO3 para as mesmas condições dos outros aditivos. Esta tese clarifica o papel dos NTs de titanato de sódio enquanto precursores e “moldes” no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em solução e em fase vapor. É feita também a abordagem do controlo morfológico do BaTiO3 através do uso de aditivos. As estratégias de preparação de BaTiO3 propostas são de baixo custo, reprodutíveis e fáceis de efectuar. Os resultados contribuem para uma melhor compreensão da relação tamanho – morfologia – propriedade em materiais ferroeléctricos nanométricos com vista à sua potencial aplicação.

Argamassas funcionais para uma construção sustentável

A aposta na sustentabilidade tem conduzido o mercado da construção a procurar novas soluções técnicas e novos materiais, que por serem mais eficientes, conseguem dar resposta aos requisitos cada vez mais exigentes deste sector. A aplicação dos conceitos de sustentabilidade não se pode restringir a novas construções, tendo que prever também as renovações e a reabilitação de edifícios antigos. Assim, novos materiais que sejam desenvolvidos, devem contemplar todas estas vertentes de utilização. Neste trabalho desenvolveram-se argamassas com novas funcionalidades, que contribuem para melhorar os níveis de sustentabilidade dos edifícios, através da incorporação de nanomateriais para armazenamento de calor latente e degradação de poluentes do ar interior. Estudou-se não só o impacto da incorporação destas nanopartículas no estado fresco e endurecido, mas também o seu desempenho do ponto de vista funcional quando integrados na estrutura da argamassa. É possível obter argamassas com capacidade para armazenar calor latente através da incorporação de um material de mudança de fase. Este material constituído por uma mistura de parafinas, consegue armazenar calor e libertálo posteriormente. As composições desenvolvidas podem ser aplicadas em novos projectos ou na reabilitação de edifícios contribuindo para reduzir o consumo energético, melhorando o conforto térmico no interior. Com a redução da factura energética obtém-se uma efectiva diminuição do impacto ambiental, energético e económico do edifício. Para além do armazenamento de calor latente, também se desenvolveram argamassas capazes de eliminar poluentes do ar interior e, simultaneamente, com capacidade de auto-limpeza. Utilizaram-se nanopartículas de dióxido de titânio como aditivo fotocatalítico, tendo-se analisado o efeito da introdução deste aditivo nas argamassas. As composições testadas demonstraram elevada capacidade fotocatalítica e de auto-limpeza, sem comprometer as suas propriedades no estado endurecido. Ao aplicar estas composições na camada de acabamento interior melhora-se a qualidade do ar no interior das habitações e reduz-se a necessidade de utilização de sistemas de ventilação. As argamassas funcionais contribuem para melhorar os níveis de sustentabilidade da construção, tendo impacto económico e ambiental em todo o ciclo de vida do edifício.

Synthesis and functionalization of hydroxyapatite nanoparticles

Graças aos desenvolvimentos na área da síntese de nanomaterais e às potentes técnicas de caracterização à nanoescala conseguimos hoje visualizar uma nanopartícula (NP) como um dispositivo de elevado potencial terapêutico. A melhoria da sua efectividade terapêutica requer no entanto o aprofundamento e sistematização de conhecimentos, ainda muito incipientes, sobre toxicidade, selectividade, efeitos colaterais e sua dependência das próprias características físico-químicas da NP em análise. O presente trabalho, elegendo como alvo de estudo uma substância considerada biocompatível e não tóxica, a hidroxiapatite (Hap), pretende dar um contributo para esta área do conhecimento. Definiram-se como metas orientadoras deste trabalho (i) estudar a síntese de nanoparticulas de Hap (Hap NP), e a modificação das características físico-químicas e morfológicas das mesmas através da manipulação das condições de síntese; (ii) estudar a funcionalização das Hap NP com nanoestruturas de ouro e com ácido fólico, para lhes conferir capacidades acrescidas de imagiologia e terapêuticas, particularmente interessantes em aplicações como o tratamento do cancro (iii) estudar a resposta celular a materiais nanométricos, com propriedades físico-químicas diversificadas. No que se refere à síntese de Hap NP, comparam-se dois métodos de síntese química distintos, a precipitação química a temperatura fisiológica (WCS) e a síntese hidrotérmica (HS), em meios aditivados com ião citrato. A síntese WCS originou partículas de tamanho nanométrico, com uma morfologia de agulha, pouco cristalinas e elevada área superficial especifica. A síntese HS à temperatura de 180ºC permitiu obter partículas de dimensões também nanométricas mas com área específica inferior, com morfologia de bastonete prismático com secção recta hexagonal e elevada cristalinidade. Com o objectivo de aprofundar o papel de algumas variáveis experimentais na definição das características finais das partículas de hidroxiapatite, designadamente o papel do ião citrato (Cit), variou-se a razão molar [Cit/Ca] da solução reagente e o tempo de síntese. Demonstrou-se que o ião citrato e outras espécies químicas resultantes da sua decomposição nas condições térmicas (180ºC) de síntese tem um papel preponderante na velocidade de nucleação e de crescimento dessas mesmas partículas e por conseguinte nas características físico-químicas das mesmas. Elevadas razões [Cit/Ca] originam partículas de dimensão micrométrica cuja morfologia é discutida no contexto do crescimento com agregação. Com o objectivo de avaliar a citotoxicidade in vitro das nanopartículas sintetizadas procedeu-se à esterilização das mesmas. O método de esterilização escolhido foi a autoclavagem a 121º C. Avaliou-se o impacto do processo de esterilização nas características das partículas, verificando-se contrariamente às partículas WCS, que as partículas HS não sofrem alterações significativas de morfologia, o que se coaduna com as condições de síntese das mesmas, que são mais severas do que as de esterilização. As partículas WCS sofrem processos de dissolução e recristalização que se reflectem em alterações significativas de morfologia. Este estudo demonstrou que a etapa de esterilização de nanopartículas para aplicações biomédicas, por autoclavagem, pode alterar substancialmente as propriedades das mesmas, sendo pois criticamente importante caracterizar os materiais após esterilização. Os estudos citotoxicológicos para dois tipos de partículas esterilizadas (HSster e WCSster) revelaram que ambas apresentam baixa toxicidade e possuem potencial para a modelação do comportamento de células osteoblásticas. Tendo em vista a funcionalização da superfície das Hap NP para multifunções de diagnóstico e terapia exploraram-se condições experimentais que viabilizassem o acoplamento de nanopartículas de ouro à superfície das nanopartículas de Hidroxiapatite (Hap-AuNP). Tirando partido da presença de grupos carboxílicos adsorvidos na superfície das nanopartículas de Hap foi possível precipitar partículas nanométricas de ouro (1,5 a 2,5 nm) na superfície das mesmas adaptando o método descrito por Turkevich. No presente trabalho as nanopartículas de Hap funcionaram assim como um template redutor do ouro iónico de solução, propiciando localmente, na superfície das próprias nanopartículas de Hap, a sua redução a ouro metálico. A nucleação do ouro é assim contextualizada pelo papel redutor das espécies químicas adsorvidas, designadamente os grupos carboxílicos derivados de grupos citratos que presidiram à síntese das próprias nanopartículas de Hap. Estudou-se também a funcionalização das Hap NP com ácido fólico (FA), uma molécula biologicamente interessante por ser de fácil reconhecimento pelos receptores existentes em células cancerígenas. Os resultados confirmaram a ligação do ácido fólico à superfície das diferentes partículas produzidas HS e Hap-AuNPs. Graças às propriedades ópticas do ouro nanométrico (efeito plasmão) avaliadas por espectroscopia vis-UV e às potencialidades de hipertermia local por conversão fototérmica, as nanoestruturas Hap-AuNPs produzidas apresentam-se com elevado interesse enquanto nanodispositivos capazes de integrar funções de quimio e terapia térmica do cancro e imagiologia. O estudo da resposta celular aos diversos materiais sintetizados no presente trabalho foi alvo de análise na tentativa de se caracterizar a toxicidade dos mesmos bem como avaliar o seu desempenho em aplicações terapêuticas. Demonstrou-se que as Hap NP não afectam a proliferação das células para concentrações até 500 g/ml, observando-se um aumento na expressão genética da BMP-2 e da fosfatase alcalina. Verificou-se também que as Hap NP são susceptíveis de internalização por células osteoblásticas MG63, apresentando uma velocidade de dissolução intracelular relativamente reduzida. A resposta celular às Hap-AuNP confirmou a não citotoxicidade destas partículas e revelou que a presença do ouro na superfície das Hap NP aumenta a taxa proliferação celular, bem como a expressão de parâmetros osteogénicos. No seu conjunto os resultados sugerem que os vários tipos de partículas sintetizadas no presente estudo apresentam também comportamentos interessantes para aplicações em engenharia de tecido ósseo.

Cinética da transferência de calor em materiais com mudança de fase

É extensa a bibliografia dedicada a potenciais aplicações de materiais com mudança de fase na regulação térmica e no armazenamento de calor ou de frio. No entanto, a baixa condutividade térmica impõe limitações numa grande diversidade de aplicações com exigências críticas em termos de tempo de resposta curto ou com requisitos de elevada potência em ciclos de carga/descarga de calor latente. Foram desenvolvidos códigos numéricos no sentido de obter soluções precisas para descrever a cinética da transferência de calor com mudança de fase, com base em geometrias representativas, i.e. planar e esférica. Foram igualmente propostas soluções aproximadas, sendo identificados correspondentes critérios de validação em função das propriedades dos materiais de mudança de fase e de outros parâmetros relevantes tais como as escalas de tamanho e de tempo, etc. As referidas soluções permitiram identificar com rigor os fatores determinantes daquelas limitações, quantificar os correspondentes efeitos e estabelecer critérios de qualidade adequados para diferentes tipologias de potenciais aplicações. Os referidos critérios foram sistematizados de acordo com metodologias de seleção propostas por Ashby e co-autores, tendo em vista o melhor desempenho dos materiais em aplicações representativas, designadamente com requisitos ao nível de densidade energética, tempo de resposta, potência de carga/descarga e gama de temperaturas de operação. Nesta sistematização foram incluídos alguns dos compósitos desenvolvidos durante o presente trabalho. A avaliação das limitações acima mencionadas deu origem ao desenvolvimento de materiais compósitos para acumulação de calor ou frio, com acentuada melhoria de resposta térmica, mediante incorporação de uma fase com condutividade térmica muito superior à da matriz. Para este efeito, foram desenvolvidos modelos para otimizar a distribuição espacial da fase condutora, de modo a superar os limites de percolação previstos por modelos clássicos de condução em compósitos com distribuição aleatória, visando melhorias de desempenho térmico com reduzidas frações de fase condutora e garantindo que a densidade energética não é significativamente afetada. Os modelos elaborados correspondem a compósitos de tipo core-shell, baseados em microestruturas celulares da fase de elevada condutividade térmica, impregnadas com o material de mudança de fase propriamente dito. Além de visarem a minimização da fração de fase condutora e correspondentes custos, os modelos de compósitos propostos tiveram em conta a adequação a métodos de processamento versáteis, reprodutíveis, preferencialmente com base na emulsificação de líquidos orgânicos em suspensões aquosas ou outros processos de reduzidas complexidade e com base em materiais de baixo custo (material de mudança de fase e fase condutora). O design da distribuição microestrutural também considerou a possibilidade de orientação preferencial de fases condutoras com elevada anisotropia (p.e. grafite), mediante auto-organização. Outros estágios do projeto foram subordinados a esses objetivos de desenvolvimento de compósitos com resposta térmica otimizada, em conformidade com previsões dos modelos de compósitos de tipo core-shell, acima mencionadas. Neste enquadramento, foram preparados 3 tipos de compósitos com organização celular da fase condutora, com as seguintes características e metodologias: i) compósitos celulares parafina-grafite para acumulação de calor, preparados in-situ por emulsificação de uma suspensão de grafite em parafina fundida; ii) compósitos celulares parafina-Al2O3 para acumulação de calor, preparados por impregnação de parafina em esqueleto cerâmico celular de Al2O3; iii) compósitos celulares para acumulação de frio, obtidos mediante impregnação de matrizes celulares de grafite com solução de colagénio, após preparação prévia das matrizes de grafite celular. Os compósitos com esqueleto cerâmico (ii) requereram o desenvolvimento prévio de um método para o seu processamento, baseado na emulsificação de suspensões de Al2O3 em parafina fundida, com adequados aditivos dispersantes, tensioactivos e consolidantes do esqueleto cerâmico, tornando-o auto-suportável durante as fases posteriores de eliminação da parafina, até à queima a alta temperatura, originando cerâmicos celulares com adequada resistência mecânica. Os compósitos desenvolvidos apresentam melhorias significativos de condutividade térmica, atingindo ganhos superiores a 1 ordem de grandeza com frações de fase condutora inferior a 10 % vol. (4 W m-1 K-1), em virtude da organização core-shell e com o contributo adicional da anisotropia da grafite, mediante orientação preferencial. Foram ainda preparados compósitos de armazenamento de frio (iii), com orientação aleatória da fase condutora, obtidos mediante gelificação de suspensões de partículas de grafite em solução aquosa de colagénio. Apesar da estabilidade microestrutural e de forma, conferida por gelificação, estes compósitos confirmaram a esperada limitação dos compósitos com distribuição aleatória, em confronto com os ganhos alcançados com a organização de tipo core-shell.

Estudo da influência de factores abióticos na pesca com palangre costeiro

Dissertação de Mestrado, Aquacultura e Pescas, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2008

Ecology of the early life-history stages of shad Alosa fallax fallax (Lacépède, 1803) in the River Mira, with a note on Alosa spp. larvae in the River Guadiana

Tese dout., Ecologia, Universidade do Algarve, 2006

Croyances relatives à l'éducation à la citoyenneté d'étudiantes et d'étudiants québécois en formation initiale en enseignement au secondaire

La présente thèse part du fait que résoudre le rapport entre soi, les autres et les règles sociales dans le cadre de la mégacité qu'est l'État est une préoccupation d'actualité, qui implique non seulement la construction d'un objet (l'éducation à la citoyenneté), mais aussi la détermination d'une perspective par rapport à cet objet. Elle expose les croyances d'étudiantes et d'étudiants en formation initiale en enseignement au secondaire relatives à l'éducation à la citoyenneté de façon particulière: (1) en révélant la relation entretenue par ces personnes avec ce nouvel objet d'enseignement qu'est l'éducation à la citoyenneté; (2) en décrivant leurs croyances en rapport avec des enjeux sous-jacents à l'éducation à la citoyenneté; et (3) en discernant la perspective émergente de ces croyances envers l'éducation à la citoyenneté. À travers la recension des écrits, nous avons relevé les caractéristiques suivantes de la relation visée: Sur le plan de l'objet, l'éducation à la citoyenneté présente: (a) une disparité de contenus qui mettent à jour différents rapports liés à des enjeux -- la mondialisation, le pluralisme, la judiciarisation, la laïcité et la démocratisation; (b) un système de régulation sociale qui est propre à chaque société (l'économie, le droit, la religion, la morale, l'éthique, le savoir) et de régulation institutionnelle (l'État, le MEQ, l'école, l'université) qui oriente le choix des rapports pour la gestion de ces enjeux; (c) une visée commune d'intégration sociale dans les documents gouvernementaux sur laquelle la recension des écrits a permis de discerner six orientations: l'orientation assimilationniste, la cohabitation identitaire, l'orientation conciliatrice, l'intégration additive, l'orientation transculturelle et l'orientation de la conscientisation. Sur le plan de la personne, l'étudiante ou l'étudiant en formation initiale en enseignement est membre d'une faculté d'éducation, détentrice de croyances et porteuse de trois rôles potentiels: (a) un premier rôle d'agent du système éducatif en lien avec la reproduction sociale; (b) un second rôle d'acteur de la dynamique sociale en lien avec l'intervention sociale et le concept d'empowerment et en lien avec l'action sociale et le concept d'émancipation; (c) un troisième rôle d'auteur de sa propre vie en lien avec les différentes dimensions de l'identité; (d) un principe d'autonomie (personnelle et professionnelle) nécessaire pour permettre l'interrelation des trois rôles."--Résumé abrégé par UMI.