Group algebras of torsion groups and Lie nilpotence

Let * be an involution of a group algebra FG induced by an involution of the group G. For char F not equal 2, we classify the torsion groups G with no elements of order 2 whose Lie algebra of *-skew elements is nilpotent.

Construction of Hamiltonian-Minimal Lagrangian submanifolds in Complex Euclidean Space

We describe several families of Lagrangian submanifolds in complex Euclidean space which are H-minimal, i.e. critical points of the volume functional restricted to Hamiltonian variations. We make use of various constructions involving planar, spherical and hyperbolic curves, as well as Legendrian submanifolds of the odd-dimensional unit sphere.

Group identities on symmetric units

Let F be an infinite field of characteristic different from 2, G a group and * an involution of G extended by linearity to an involution of the group algebra FG. Here we completely characterize the torsion groups G for which the *-symmetric units of FG satisfy a group identity. When * is the classical involution induced from g -> g(-1), g is an element of G, this result was obtained in [ A. Giambruno, S. K. Sehgal, A. Valenti, Symmetric units and group identities, Manuscripta Math. 96 (1998) 443-461]. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Stacked central configurations for the spatial six-body problem

In this paper we show the existence of three new families of stacked spatial central configurations for the six-body problem with the following properties: four bodies are at the vertices of a regular tetrahedron and the other two bodies are on a line connecting one vertex of the tetrahedron with the center of the opposite face. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Hybrid materials from intermolecular associations between cationic lipid and polymers

Intermolecular associations between a cationic lipid and two model polymers were evaluated from preparation and characterization of hybrid thin films cast on silicon wafers. The novel materials were prepared by spin-coating of a chloroformic solution of lipid and polymer on silicon wafer. Polymers tested for miscibility with the cationic lipid dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) were polystyrene (PS) and poly(methyl methacrylate) (PMMA). The films thus obtained were characterized by ellipsometry, wettability, optical and atomic force microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), and activity against Escherichia coli. Whereas intermolecular ion-dipole interactions were available for the PMMA-DODAB interacting pair producing smooth PMMA-DODAB films, the absence of such interactions for PS-DODAB films caused lipid segregation, poor film stability (detachment from the silicon wafer) and large rugosity. In addition, the well-established but still remarkable antimicrobial DODAB properties were transferred to the novel hybrid PMMA/DODAB coating, which is demonstrated to be highly effective against E. coli.

Formation of out of plane oxime metallacycles in [Cu(2)] and [Cu(4)] complexes

The reaction Of Cu(ClO(4))(2)center dot 6H(2)O with dimethylglyoxime (H(2)dmg) in a 1:1 mole ratio in aqueous methanol at room temperature affords the dinuclear complex [Cu(2)(mu-Hdmg)(4)] (1). Reaction of 1 with [Cu(bpy)(H(2)O)(2)](ClO(4))(2) (bpy = 2,2`-bipyridine) in a 1:1 mole ratio in aqueous methanol at room temperature yields the tetranuclear complex [Cu(2)(mu-HdMg)(2)(mu-dMg)(2)(bpy)(2)(H(2)O)(2)](ClO(4))(2) (2). The direct reaction of Cu(ClO(4))(2)center dot 6H(2)O with H(2)dmg and bpy in a 2:21 mole ratio in aqueous methanol at room temperature also yields 2 quantitatively. The complexes 1 and 2 were structurally characterized by X-ray crystallography. Unlike the binding in Ni/Co-dmg, two different types of N-O bridging modes during the oxime based metallacycle formation and stacking of square planar units have been identified in these complexes. The neutral dinuclear complex 1 has CuN(4)O coordination spheres and complex 2 consists of a dicationic [Cu(2)(mu-HdMg)(2)(mu-dMg)(2)(bpy)(2)(H(2)O)(2)](2+) unit and two uncoordinated ClO(4)(-) anions having CuN(4)O and CuN(2)O(3) coordination spheres. The two copper(II) ions are at a distance of 3.846(8) angstrom in 1 for the trans out of plane link and at 3.419(10) and 3.684(10) angstrom in 2 for the trans out of plane and cis in plane arrangements, respectively. The average Cu-N(oxime) distances are 1.953 and 1.935 angstrom, respectively. The average basal and apical Cu-N(oxime) distances are 1.945, 2.295 and 2.429 angstrom. The UV-Vis spectra of 2 is similar to the spectrum of the reaction mixture of 1 and [Cu(bpy)(H(2)O)(2)](2+). Variable temperature magnetic properties measurement shows that the interaction between the paramagnetic copper centers in complex I is antiferromagnetic in nature. The EPR spectra of frozen solution of the complexes at 77 K consist of axially symmetric fine-structure transitions (Delta M(S) = 1) and half-field signals (Delta M(S) = 2) at ca. 1600 G, suggesting the presence of appreciable Cu-Cu interactions. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Probing the binding of tetraplatinum(pyridyl)porphyrin complexes to DNA by means of surface plasmon resonance

Tetrapyridylporphyrins containing four chloro(2,2`-bipyridine)platinum(II) complexes attached at the meta (3-H(2)TPtPyP) and para (4-H(2)TPtPyP) positions of the peripheral pyridine ligands were synthesized and their interaction with DNA investigated. The compounds were isolated in the solid state and characterized by means of spectroscopic and analytical techniques. According to molecular simulations, the two isomers exhibit contrasting structural characteristics, consistent with a saddle shape configuration for 3-H(2)TPtPyP and a planar geometry for 4-H(2)TPtPyP. Surface plasmon resonance studies were carried out on the interaction of the complexes with calf thymus DNA, revealing a preferential binding of 3-H(2)TPtPyP, presumably at the DNA major grooves. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Supramolecular assemblies of a new class of nonplanar cationic metalloporphyrins and anionic metallophthalocyanines

The heteroaggregation behavior between a new class of nonplanar cationic beta-octabrominated meso-alkylpyridinium zinc(II)-porphyrins (beta-Br(8)(ZnP)) and anionic tetrasulfonated metallophthalocyanines (MTSPc, M = Ni(II) and Cu(II)) has been studied by UV-Vis electronic spectroscopy, in dimethylsulfoxide (DMSO) solution. The heteroaggregate stoichiometry and the association constants were determined by means of Job plots. Dimers and unexpected trimers, taking into account the existence of axially coordinated DMSO molecules to the central metal in both beta-Br(8)(ZnP) and MTSPc complexes, are formed in solution. The spectroscopic properties of the heteroaggregates are markedly different from those observed in the correspondent planar cationic derivatives, the heteroaggregates showing major changes predominantly in the beta-Br(8)(ZnP) Soret band region and minor effects in the MTSPc Q bands. The observed changes in the Soret band region (red/blue shifts, decrease in the absorption intensities) depend on the nature of the alkyl substituent attached to the meso-pyridinium group. The greater versatility of the nonplanar porphyrins accommodating the meso-substituents in out-of-plane and in-plane conformations is proposed to explain the observed stoichiometries and the differences on the heteroaggregates spectroscopic properties for each beta-Br(8)(ZnP) compound. The likely conformations assumed by the meso-substituents in these beta-Br(8)(ZnP) compounds and its spectroscopic characteristics are in accordance with the participation of the substituents as the main factor on the extent of the observed red-shifted spectra in nonplanar porphyrins. The obtained association constants (K(IP)) for the dimers and trimers are lower than those previously found for the similar planar cationic porphyrin systems, due to the lack of extensive pi-pi interactions and to the less effective approximation between the ionic groups, resulting in loosened heteroaggregates, particularly for the trimeric systems. Furthermore, the experimental results suggest that the NiTSPc is more distorted in DMSO solution than the CuTSPc derivative, favoring the interaction with the nonplanar beta-Br(8)(ZnP) compounds. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Using Polycarbonate Membranes as Templates for the Preparation of Au Nanostructures for Surface-Enhanced Raman Scattering

Polycarbonate membranes (PCM) of various pores sizes (400, 200, 100 and 50 nm) were used as templates for gold deposition. The electrodeposition from gold ions resulted in the formation of gold nanotubes when large pores size PCMs (400 and 200 nm) were used. On the other hand, gold nanowires were predominant for the PCMs with smaller pores size (100 and 50 nm). Surface-enhanced Raman scattering (SERS) from the probe molecule 4-mercaptopyridine (4-MPy) was obtained from all these nanostructures. The SERS efficiency of the substrates produced using the PC M templates were compared to two commonly used SERS platforms: a roughened gold electrode and gold nanostructures electrodeposited through organized polystyrene spheres (PSS). The SERS signal of the probe molecule increased as the pore diameter of the PCM template decreased. Moreover, the SERS efficiency from the nanostructures produced using 50 nm PCM templates was four and two times better than the signal from the roughened gold electrode and the PSS template, respectively. The SERS substrates prepared using PCM templates were more homogenous over a larger area (ca. 1 cm(2)), presented better spatial and sample to sample reproducibility than the other substrates. These results show that SERS substrates prepared using PCM templates are promising for the fabrication of planar SERS platforms for analytical/bioanalytical applications.

A rapid and reliable bonding process for microchip electrophoresis fabricated in glass substrates

In this report, we describe a rapid and reliable process to bond channels fabricated in glass substrates. Glass channels were fabricated by photolithography and wet chemical etching. The resulting channels were bonded against another glass plate containing a 50-mu m thick PDMS layer. This same PDMS layer was also used to provide the electrical insulation of planar electrodes to carry out capacitively coupled contactless conductivity detection. The analytical performance of the proposed device was shown by using both LIF and capacitively coupled contactless conductivity detection systems. Efficiency around 47 000 plates/m was achieved with good chip-to-chip repeatability and satisfactory long-term stability of EOF. The RSD for the EOF measured in three different devices was ca. 7%. For a chip-to-chip comparison, the RSD values for migration time, electrophoretic current and peak area were below 10%. With the proposed approach, a single chip can be fabricated in less than 30 min including patterning, etching and sealing steps. This fabrication process is faster and easier than the thermal bonding process. Besides, the proposed method does not require high temperatures and provides excellent day-to-day and device-to-device repeatability.

Formulação analítica para solução do problema de ordenada discreta unidimensional

Nete trabalho é apresentada uma solução analílica para o problema de ordenada discreta unidimensional e multigrupo de transporle de neutrons em simetria planar. A idéia básica da formulação proposta consiste na aplicação da transformada de Laplace na equação de ordenada discreta. Para a solução do sistema linear resultante, uma solução explícila para a matriz lnversa é estabelecida. Dessa forma, o fluxo angular é obtido, por inversão analítica, em termos do fluxo angular em x=O. Essa formulação é aplicada a problemas de domínio finito e semi-infinito. No primeiro caso, os valores de fluxo angular desconhecidos na fronteira em x=O, são determinados a partir dos valores conhecidos do fluxo angular em x=a; no segundo caso é usada a condição de que o fluxo angular é limilado no infinito. Foram tratados problemas homogêneos e heterogêneos para a placa plana com um grupo de neutrons e multigrupo.O problema inverso, que consiste na determinação do fluxo incidente na fronteira a partir de valores do fluxo escalar no interior do domínio, também foi resolvido. Os resullados obtidos para os problemas acima descritos, apresentaram uma boa comparação com os resultados disponíveis na literatura.

Reação de estado sólido em multicamadas de Fe-Zr

Filmes finos de Fe-Zr na geometria de multicamadas foram tratados termicamente variando-se a temperatura (350ºC e 500ºC) e o tempo de tratamento (10min a 72h). As fases formadas por Reação de Estado Sólido (RES) em multicamadas com três composições totais diferentes (Fe0.67Zr0.33, Fe0.50Zr0.50, Fe0.33Zr0.67) foram analisadas por espectroscopia de retroespalhamento de Rutherford, difratometria de raios-X e espectroscopia Mössbauer. Verificou-se que a primeira fase formada é sempre uma fase amorfa de composição aproximada 50%at Fe. A fração Mössbauer desta fase, em função do tempo de tratamento térmico a 350ºC, foi traçada para as três composições. Também foram identificadas as fases cristalinas Fe2Zr e FeZr3. A seqüência de fases formadas revelou depender da composição da multicamada como-depositada e também da temperatura de tratamento. O diagrama esquemático de Energia Livre de Gibbs foi proposto de forma a comportar os resultados experimentais. Um modelo de crescimento planar de fases reagidas na interface de pares de reação foi aplicado às condições do crescimento multifásico observadas no presente trabalho.

Aspectos sedimentológicos e petrológicos dos Beachrocks do estado do Rio Grande do Norte

A maior parte dos beachrocks distribuídos ao longo das costas oriental e setentrional do Estado do Rio Grande do Norte (53% da espessura total) foi depositada na zona de ante-praia superior, representada pelas litofácies arenitos com estratificação cruzada tabular-planar e acanalada de média escala e arenitos conglomeráticos bioturbados por Skolithos. Conglomerados e arenitos com estratificação cruzada de baixo ângulo, depositados na zona de estirâncio, representam 31% das seções descritas. Os 16% restantes são atribuídos ao colapso de material sobrejacente como resultado de solapamento basal de falésias (conglomerados maciços), de transporte como tapetes de tração (conglomerados incipientemente estratificados) e de alto grau de alteração (arenitos maciços). Uma sucessão geral de fases diagenéticas pode ser reconhecida, nos beachrocks estudados, incluindo a precipitação de esmectita autigênica, cutículas micríticas, agregados radiais, franjas isópacas de cristais prismáticos, espato equante, cimento criptocristalino de preenchimento de poros e agregados pseudo-peloidais, bem como a infiltração vadosa de sedimentos micríticos, margosos ou sílticos A ausência de estruturas orgânicas, tais como filamentos e corpos microbiais (bactérias ou fungos), dentro dos cimentos, sugere que o mecanismo por trás da cimentação é essencialmente inorgânico, muito provavelmente devido à evaporação de água do mar, em resposta às condições climáticas secas prevalecentes. Os valores de 13CVPDB máximo, mínimo e médio obtidos para os cimentos são +3.57, –7.8 e +2.34‰, respectivamente. Os valores de 18OSMOW e 18OVPDB variam de 26.32 a 31.41 (valor médio: 30.64) e de –4.41 a 0.54‰ (valor médio: –0.22‰), respectivamente. A maior parte dos valores de 18OVPDB e 13CVPDB é compatível com os de cimentos marinhos. Algumas amostras apresentam valores de 18O fortemente negativos, o que provavelmente reflete uma origem a partir de uma mistura de águas marinhas e meteóricas ou recristalização do cimento marinho através da interação com águas meteóricas. As temperaturas de precipitação assumindo 18OVPDB da água igual a 2,0 (água do mar modificada por evaporação) e -2,0 (água mista, em boa parte meteórica) variam de 23,3 a 34,9oC (valor médio: 25,8oC).

Novas fases amorfas de carbono produzidas por irradiação iônica de filmes de C/sub 60/, [alfa]-C e [alfa]-C:H

Neste trabalho estuda-se a formação de novas fases de carbono amorfo através da irradiação iônica de filmes de fulereno, a-C e a-C:H polimérico. Os efeitos da irradiação iônica na modificação das propriedades ópticas e mecânicas dos filmes de carbono irradiados são analisados de forma correlacionada com as alterações estruturais a nivel atômico. O estudo envolve tanto a análise dos danos induzidos no fulereno pela irradiação iônica a baixas fluências, correspondendo a baixas densidades de energia depositada, quanto a investigação das propriedades físico-químicas das fases amorfas obtidas após irradiações dos filmes de fulereno, a-C e a-C:H com altas densidades de energia depositada. As propriedades ópticas, mecânicas e estruturais das amostras são analisadas através de técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho, espectrofotometria UV-VIS-NIR, microscopias ópticas e de força atômica, nanoindentação e técnicas de análise por feixe de íons, tais como retroespalhamento Rutherford e análises por reação nuclear. As irradiações produzem profundas modificações nas amostras de fulereno, a-C e a-C:H, e por conseqüência significativas alterações em suas propriedades ópticas e mecânicas. Após máximas fluências de irradiação fases amorfas rígidas (com dureza de 14 e 17 GPa) e com baixos gaps ópticos (0,2 e 0,5 eV) são formadas. Estas estruturas não usuais correspondem a arranjos atômicos com 90 a 100% de estados sp2. Em geral fases sp2 são planares e apresentam baixa dureza, como predito pelo modelo de “cluster”. Entretanto, os resultados experimentais mostram que as propriedades elásticas das novas fases formadas são alcançadas através da criação de uma estrutura sp2 tridimensional. A indução de altas distorções angulares, através da irradiação iônica, possibilita a formação de anéis de carbono não hexagonais, tais como pentágonos e heptágonos, permitindo assim a curvatura da estrutura. Utilizando um modelo de contagem de vínculos é feita uma análise comparativa entre a topologia (estrutura geométrica) de ligações C-sp2 e as propriedades nanomecânicas. São comparados os efeitos de estruturas sp2 planares e tridimensionais (aleatórias) no processo de contagem de vínculos e, conseqüentemente, nas propriedades elásticas de cada sistema. Os resultados mostram que as boas propriedades mecânicas das novas fases de carbono formadas seguem as predições do modelo de vínculos para uma rede atômica sp2 tridimensional. A formação de uma fase amorfa dura e 100% sp2 representa uma importante conquista na procura de novas estruturas rígidas de carbono. A síntese da estrutura desordenada sp2 tridimensional e vinculada aqui apresentada é bastante incomum na literatura. O presente trabalho mostra que o processo de não-equilíbrio de deposição de energia durante a irradiação iônica permite a formação de distorções angulares nas ligações sp2-C, possibilitando a criação de estruturas grafíticas tridimensionais.

Visualização interativa e manipulação de imagens 3D em tempo real usando métodos baseados na GPU

Este trabalho apresenta um conjunto de ferramentas que exploram as capacidades recentes das placas gráficas de computadores pessoais para prover a visualização e a interação com volumes de dados. O objetivo é oferecer ao usuário ferramentas que permitam a remoção interativa de partes não relevantes do volume. Assim, o usuário é capaz de selecionar um volume de interesse, o que pode tanto facilitar a compreensão da sua estrutura quanto a sua relação com os volumes circundantes. A técnica de visualização direta de volumes através do mapeamento de texturas é explorada para desenvolver estas ferramentas. O controle programável dos cálculos realizados pelo hardware gráfico para gerar a aparência de cada pixel na tela é usado para resolver a visibilidade de cada ponto do volume em tempo real. As ferramentas propostas permitem a modificação da visibilidade de cada ponto dentro do hardware gráfico, estendendo o benefício da visualização acelerada por hardware. Três ferramentas de interação são propostas: uma ferramenta de recorte planar que permite a seleção de um volume de interesse convexo; uma ferramenta do tipo “borracha”, para eliminar partes não relevantes da imagem; e uma ferramenta do tipo “escavadeira”, para remover camadas do volume Estas ferramentas exploram partes distintas do fluxo de visualização por texturas, onde é possível tomar a decisão sobre a visibilidade de cada ponto do volume. Cada ferramenta vem para resolver uma deficiência da ferramenta anterior. Com o recorte planar, o usuário aproxima grosseiramente o volume de interesse; com a borracha, ele refina o volume selecionado que, finalmente, é terminado com a escavadeira. Para aplicar as ferramentas propostas ao volume visualizado, são usadas técnicas de interação conhecidas, comuns nos sistemas de visualização 2D. Isto permite minimizar os esforços do usuário no treinamento do uso das ferramentas. Finalmente, são ilustradas as aplicações potenciais das ferramentas propostas para o estudo da anatomia do fígado humano. Nestas aplicações foi possível identificar algumas necessidades do usuário na visualização interativa de conjuntos de dados médicos. A partir destas observações, são propostas também novas ferramentas de interação, baseadas em modificações nas ferramentas propostas.