A sampling problem in molecular dynamics simulations of macromolecules.

Correlations in low-frequency atomic displacements predicted by molecular dynamics simulations on the order of 1 ns are undersampled for the time scales currently accessible by the technique. This is shown with three different representations of the fluctuations in a macromolecule: the reciprocal space of crystallography using diffuse x-ray scattering data, real three-dimensional Cartesian space using covariance matrices of the atomic displacements, and the 3N-dimensional configuration space of the protein using dimensionally reduced projections to visualize the extent to which phase space is sampled.

Instrumentação para a caracterização dielétrica de filmes biodegradáveis

A caracterização dielétrica de um material pode ser usada como uma técnica não destrutiva para avaliar e monitorar sua qualidade, bem como no entendimento da relação estrutura-propriedade de um material, através de suas propriedades dielétricas em função da frequência, temperatura, composição química do material, dentre outros. Na literatura há escassez de trabalhos e dados de caracterização dielétrica de filmes a base de biopolímeros. Diante desse contexto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a construção de uma instrumentação alternativa a equipamentos disponíveis no mercado, como analisadores de rede e de impedância, que pudesse ser utilizada para a caracterização dielétrica de filmes biodegradáveis a base de gelatina. Foi utilizado o método de placas paralelas na determinação da parte real da permissividade conhecida como permissividade relativa ou constante dielétrica (ε\'). O circuito utilizado para a instrumentação foi um oscilador astável com funcionamento baseado no amplificador operacional (741) chaveado pela carga de um capacitor de placas paralelas cujo dielétrico foi uma amostra de filme biodegradável. A partir dos valores da frequência de oscilação e geometria do capacitor, foi possível calcular a capacitância de cada amostra e, consequentemente obter os valores da permissividade relativa do filme, usando relações básicas bem estabelecidas. Os filmes de gelatina foram produzidos pela técnica de casting sendo utilizados como plastificantes o glicerol (G), o sorbitol (S) e suas misturas, na proporção (G:S) de 30:70, 50:50 e 70:30. Os filmes foram caracterizados quanto à umidade e cristalinidade. A permissividade relativa (ε\') dos filmes, determinada a temperatura ambiente, foi avaliada em função da frequência (5 a 50 kHz), tempo de armazenamento, do teor de umidade e tipo de plastificante. A instrumentação projetada e construída foi capaz de medir com precisão a permissividade relativa das amostras, sendo que essa propriedade diminuiu com o aumento da frequência para todos os filmes. Mantendo-se a frequência constante, não houve variação de ε\' para os filmes de gelatina, independente do plastificante, ao longo de um mês de armazenamento a 24 ± 3 °C. O efeito da umidade foi observado em frequências menores que 25 kHz, sendo que quanto maior o teor de umidade maior a permissividade relativa. O efeito do tipo de plastificante na permissividade relativa dos filmes foi observado a baixas frequências (5 kHz) e filmes plastificados com sorbitol apresentaram maiores valores de ε\'. Os filmes plastificados com maior teor de umidade apresentaram menor cristalinidade, portanto maior mobilidade molecular e consequentemente maior a permissividade relativa.

Variability of the ocean heat content during the last millennium - an assessment with the ECHO-g Model

Studies addressing climate variability during the last millennium generally focus on variables with a direct influence on climate variability, like the fast thermal response to varying radiative forcing, or the large-scale changes in atmospheric dynamics (e. g. North Atlantic Oscillation). The ocean responds to these variations by slowly integrating in depth the upper heat flux changes, thus producing a delayed influence on ocean heat content (OHC) that can later impact low frequency SST (sea surface temperature) variability through reemergence processes. In this study, both the externally and internally driven variations of the OHC during the last millennium are investigated using a set of fully coupled simulations with the ECHO-G (coupled climate model ECHAMA4 and ocean model HOPE-G) atmosphere-ocean general circulation model (AOGCM). When compared to observations for the last 55 yr, the model tends to overestimate the global trends and underestimate the decadal OHC variability. Extending the analysis back to the last one thousand years, the main impact of the radiative forcing is an OHC increase at high latitudes, explained to some extent by a reduction in cloud cover and the subsequent increase of short-wave radiation at the surface. This OHC response is dominated by the effect of volcanism in the preindustrial era, and by the fast increase of GHGs during the last 150 yr. Likewise, salient impacts from internal climate variability are observed at regional scales. For instance, upper temperature in the equatorial Pacific is controlled by ENSO (El Nino Southern Oscillation) variability from interannual to multidecadal timescales. Also, both the Pacific Decadal Oscillation (PDO) and the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) modulate intermittently the interdecadal OHC variability in the North Pacific and Mid Atlantic, respectively. The NAO, through its influence on North Atlantic surface heat fluxes and convection, also plays an important role on the OHC at multiple timescales, leading first to a cooling in the Labrador and Irminger seas, and later on to a North Atlantic warming, associated with a delayed impact on the AMO.

Caracterização elétrica de túnel-FET em estrutura de nanofio com fontes de SiGe e Ge em função da temperatura.

Este trabalho teve como objetivo estudar os transistores de tunelamento por efeito de campo em estruturas de nanofio (NW-TFET), sendo realizado através de analises com base em explicações teóricas, simulações numéricas e medidas experimentais. A fim de avaliar melhorar o desempenho do NW-TFET, este trabalho utilizou dispositivos com diferentes materiais de fonte, sendo eles: Si, liga SiGe e Ge, além da variação da espessura de HfO2 no material do dielétrico de porta. Com o auxílio de simulações numéricas foram obtidos os diagramas de bandas de energia dos dispositivos NW-TFET com fonte de Si0,73Ge0,27 e foi analisada a influência de cada um dos mecanismos de transporte de portadores para diversas condições de polarização, sendo observado a predominância da influência da recombinação e geração Shockley-Read-Hall (SRH) na corrente de desligamento, do tunelamento induzido por armadilhas (TAT) para baixos valores de tensões de porta (0,5V > VGS > 1,5V) e do tunelamento direto de banda para banda (BTBT) para maiores valores tensões de porta (VGS > 1,5V). A predominância de cada um desses mecanismos de transporte foi posteriormente comprovada com a utilização do método de Arrhenius, sendo este método adotado em todas as análises do trabalho. O comportamento relativamente constante da corrente dos NW-TFETs com a temperatura na região de BTBT tem chamado a atenção e por isso foi realizado o estudo dos parâmetros analógicos em função da temperatura. Este estudo foi realizado comparando a influência dos diferentes materiais de fonte. O uso de Ge na fonte, permitiu a melhora na corrente de tunelamento, devido à sua menor banda proibida, aumentando a corrente de funcionamento (ION) e a transcondutância do dispositivo. Porém, devido à forte dependência de BTBT com o campo elétrico, o uso de Ge na fonte resulta em uma maior degradação da condutância de saída. Entretanto, a redução da espessura de HfO2 no dielétrico de porta resultou no melhor acoplamento eletrostático, também aumentando a corrente de tunelamento, fazendo com que o dispositivo com fonte Ge e menor HfO2 apresentasse melhores resultados analógicos quando comparado ao puramente de Si. O uso de diferentes materiais durante o processo de fabricação induz ao aumento de defeitos nas interfaces do dispositivo. Ao longo deste trabalho foi realizado o estudo da influência da densidade de armadilhas de interface na corrente do dispositivo, demonstrando uma relação direta com o TAT e a formação de uma região de platô nas curvas de IDS x VGS, além de uma forte dependência com a temperatura, aumentando a degradação da corrente para temperaturas mais altas. Além disso, o uso de Ge introduziu maior número de impurezas no óxido, e através do estudo de ruído foi observado que o aumento na densidade de armadilhas no óxido resultou no aumento do ruído flicker em baixa frequência, que para o TFET, ocorre devido ao armadilhamento e desarmadilhamento de elétrons na região do óxido. E mais uma vez, o melhor acoplamento eletrostático devido a redução da espessura de HfO2, resultou na redução desse ruído tornando-se melhor quando comparado à um TFET puramente de Si. Neste trabalho foi proposto um modelo de ruído em baixa frequência para o NW-TFET baseado no modelo para MOSFET. Foram realizadas apenas algumas modificações, e assim, obtendo uma boa concordância com os resultados experimentais na região onde o BTBT é o mecanismo de condução predominante.

Real time optimization in chemical process: evaluation of strategies, improvements and industrial application.

The increasing economic competition drives the industry to implement tools that improve their processes efficiencies. The process automation is one of these tools, and the Real Time Optimization (RTO) is an automation methodology that considers economic aspects to update the process control in accordance with market prices and disturbances. Basically, RTO uses a steady-state phenomenological model to predict the process behavior, and then, optimizes an economic objective function subject to this model. Although largely implemented in industry, there is not a general agreement about the benefits of implementing RTO due to some limitations discussed in the present work: structural plant/model mismatch, identifiability issues and low frequency of set points update. Some alternative RTO approaches have been proposed in literature to handle the problem of structural plant/model mismatch. However, there is not a sensible comparison evaluating the scope and limitations of these RTO approaches under different aspects. For this reason, the classical two-step method is compared to more recently derivative-based methods (Modifier Adaptation, Integrated System Optimization and Parameter estimation, and Sufficient Conditions of Feasibility and Optimality) using a Monte Carlo methodology. The results of this comparison show that the classical RTO method is consistent, providing a model flexible enough to represent the process topology, a parameter estimation method appropriate to handle measurement noise characteristics and a method to improve the sample information quality. At each iteration, the RTO methodology updates some key parameter of the model, where it is possible to observe identifiability issues caused by lack of measurements and measurement noise, resulting in bad prediction ability. Therefore, four different parameter estimation approaches (Rotational Discrimination, Automatic Selection and Parameter estimation, Reparametrization via Differential Geometry and classical nonlinear Least Square) are evaluated with respect to their prediction accuracy, robustness and speed. The results show that the Rotational Discrimination method is the most suitable to be implemented in a RTO framework, since it requires less a priori information, it is simple to be implemented and avoid the overfitting caused by the Least Square method. The third RTO drawback discussed in the present thesis is the low frequency of set points update, this problem increases the period in which the process operates at suboptimum conditions. An alternative to handle this problem is proposed in this thesis, by integrating the classic RTO and Self-Optimizing control (SOC) using a new Model Predictive Control strategy. The new approach demonstrates that it is possible to reduce the problem of low frequency of set points updates, improving the economic performance. Finally, the practical aspects of the RTO implementation are carried out in an industrial case study, a Vapor Recompression Distillation (VRD) process located in Paulínea refinery from Petrobras. The conclusions of this study suggest that the model parameters are successfully estimated by the Rotational Discrimination method; the RTO is able to improve the process profit in about 3%, equivalent to 2 million dollars per year; and the integration of SOC and RTO may be an interesting control alternative for the VRD process.

Relación en España de la duración de la gestación y del peso al nacer con la nacionalidad de la madre durante el período 2001-2005

Fundamento: La asociación de la inmigración con el bajo peso al nacimiento (BP) y el parto pretérmino (PP) es un importante indicador de inequidades en salud. El objetivo de este estudio es analizar las diferencias entre BP y el PP según la nacionalidad de la madre. Métodos: Los datos proceden del Boletín Estadístico de Nacimientos. Durante el período de estudio hubo 1.878.718 recién nacidos. La nacionalidad fue considerada como variable de exposición (española-inmigrante). Las variables de efecto son BP (nacimientos de 37 o más semanas de gestación con un peso inferior a 2.500 gramos) y PP (recién nacidos con menos de 37 semanas de gestación). Se calcularon odds ratios simples y ajustadas por posibles variables de confusión mediante regresión logística. Resultados: La prevalencia de BP y PP entre las mujeres españolas fue de 7,9% y 3,2% respectivamente, mientras que en las extranjeras fue de 7,3% y 2,4% respectivamente. En comparación con las españolas, el riesgo más bajo de PP lo presentaron las mujeres procedentes de África del Norte (ORa= 0,77 IC95%0,74-0,80). Con respecto al BP el riesgo más bajo se observó en madres de Sudamérica (ORa=0,62 IC95%0,59-0,65) y Europa del Este (ORa=0,65 IC95%0,60-0,71). Conclusión: Los recién nacidos de madre extranjera presentan menos riesgo de BP y PP que los autóctonos, posiblemente como consecuencia del sesgo por la condición de ser inmigrante sano y por la menor frecuencia de prácticas de riesgo durante la gestación de las mujeres inmigrantes.

High speed imaging and algorithms for non invasive vibrations measurement

Comunicación presentada en EVACES 2011, 4th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures, Varenna (Lecco), Italy, October 3-5, 2011.

Multidecadal variability of the continental precipitation annual amplitude driven by AMO and ENSO

As the water vapor content in the atmosphere scales with temperature, a warmer world is expected to feature an intensification of the hydrological cycle. Work to date has mainly focused on mean precipitation changes, whose connection to climatic modes is elusive at a global scale. Here we show that continental precipitation annual amplitude, which represents the annual range between minimum and maximum (monthly) rainfall, covaries with a linear combination of the Atlantic Multidecadal Oscillation and low-frequency variations in the El Niño–Southern Oscillation on a decadal to multidecadal scale with a correlation coefficient of 0.92 (P<0.01). The teleconnection is a result of changes in moisture transport in key regions. Reported trends in the annual amplitude of global precipitation in recent decades need to be assessed in light of this substantial low-frequency variability, which could mask or enhance an anthropogenic signal in hydrological cycle changes.

Análisis numérico del comportamiento vibratorio del conjunto móvil de un altavoz dinámico

En este trabajo se describe el proceso llevado a cabo para analizar numéricamente mediante el método de los elementos finitos (MEF) el comportamiento vibratorio del conjunto móvil de un altavoz dinámico de bobina con doble suspensión inferior y en ausencia de la superior. El estudio se centra en el rango de baja frecuencia. El calibrado del modelo se realiza en base a medidas experimentales de la frecuencia de resonancia y desplazamiento del diafragma. Se hace énfasis en la importancia de los factores de participación asociados a la fuerza de excitación y en los cambios que se producen en estos al introducir fuerzas no equilibradas. Así mismo, el análisis proporciona datos para decidir sobre la distancia entre suspensiones, su número óptimo de pliegues y la ubicación de las trencillas, siendo estos parámetros de gran interés en el diseño de este tipo de altavoces.

Bullying Victimization and Perpetration Among Adolescent Sport Teammates

Purpose: Bullying is a specific pattern of repeated victimization explored with great frequency in school-based literature, but receiving little attention within sport. The current study explored the prevalence of bullying in sport, and examined whether bullying experiences were associated with perceptions about relationships with peers and coaches. Method: Adolescent sport team members (n = 359, 64% female) with an average age of 14.47 years (SD = 1.34) completed a pen-and-paper or online questionnaire assessing how frequently they perpetrated or were victimized by bullying during school and sport generally, as well as recent experiences with 16 bullying behaviors on their sport team. Participants also reported on relationships with their coach and teammates. Results: Bullying was less prevalent in sport compared with school, and occurred at a relatively low frequency overall. However, by identifying participants who reported experiencing one or more act of bullying on their team recently, results revealed that those victimized through bullying reported weaker connections with peers, whereas those perpetrating bullying only reported weaker coach relationships. Conclusion: With the underlying message that bullying may occur in adolescent sport through negative teammate interactions, sport researchers should build upon these findings to develop approaches to mitigate peer victimization in sport.

Notificação de incidentes e segurança do doente : perceção dos enfermeiros

Enquadramento: A segurança do doente é um problema internacional e uma prioridade das políticas de saúde de múltiplos organismos/instituições nacionais de saúde. Neste âmbito, surgem os sistemas de notificação de incidentes. Objetivo: Conhecer a perceção dos enfermeiros sobre a notificação de incidentes e sobre a segurança do doente. Métodos: Recorremos a uma triangulação metodológica constituída por um estudo quantitativo (estudo A) e outro qualitativo (estudo B). O estudo A é analítico, transversal, realizado com 182 enfermeiros. Os dados foram recolhidos por questionário, constituído por variáveis sociodemográficas e profissionais e escalas para avaliar doze dimensões da notificação e segurança do doente. O estudo B é exploratório, realizado com 18 enfermeiros, através de entrevista semiestruturada. Resultados: Para os enfermeiros todos os incidentes devem ser notificados, mas a frequência de notificação é baixa e diminui com a gravidade do dano, 65,0% não registou qualquer ocorrência no último ano e 82,3% desconhece o sistema de notificação. Os principais obstáculos à notificação são o receio de punição e os principais fatores facilitadores são os benefícios que advêm da notificação para o doente, a ausência de retaliações no trabalho, uma relação positiva com os superiores hierárquicos, o anonimato e a perceção de resultados da notificação. Aproximadamente 60,0% dos enfermeiros tem uma perceção geral da segurança do doente positiva. Conclusão: A perceção dos enfermeiros sobre a notificação de incidentes reflete desconhecimento da temática, elevado receio de punição, originando baixa frequência de notificação. A perceção sobre a segurança do doente é positiva. É necessário melhorar a cultura de segurança da organização e o conhecimento dos enfermeiros sobre o papel da notificação. Palavras-Chave: segurança do doente, notificação de incidentes, enfermeiros.

(Appendix) Oxygen isotope record and carbonate mineralogy of the top part of ODP Hole 101-633A

Hole 633A was drilled in the southern part of Exuma Sound on the toe-of-slope of the southeastern part of Great Bahama Bank during ODP Leg 101. The top 55 m, collected as a suite of six approximately 9.5-m-long hydraulic piston cores, represents a Pliocene-Pleistocene sequence of periplatform carbonate ooze, a mixture of pelagic calcite (foraminifer and coccolith tests), some pelagic aragonite (pteropod tests), and bank-derived fine aragonite and magnesian calcite. A 1.6-m.y.-long hiatus was identified at 43.75 mbsf using calcareous nannofossil biostratigraphy and magnetostratigraphy. The 43.75-m-thick periplatform sequence above the hiatus is a complete late Pliocene-Quaternary record of the past 2.15 m.y. The d18O curve, primarily based on Globigerinoides sacculifera, clearly displays high-frequency/low-amplitude cycles during the early Pleistocene and low-frequency/high-amplitude cycles during the middle and late Pleistocene. Variations in aragonite content in the fine fraction of the periplatform ooze show a cyclic pattern throughout the Pleistocene, as previously observed in piston cores of the upper Pleistocene. These variations correlate well with the d18O record: high aragonite corresponds to light interglacial d18O values, and vice versa. Comparison of the d18O record and the aragonite curve helps to identify 23 interglacial and glacial oxygen-isotope stages, corresponding to 10.5 aragonite cycles (labeled A to K) commonly established during the middle and late Pleistocene (0.9 Ma-present). Strictly based on the aragonite curve, another 11 aragonite cycles, labeled L to V, were identified for the early Pleistocene (0.9 to 1.6 Ma). Mismatches between the d18O record and the aragonite curve occur mainly at some of the glacial-to-interglacial transitions, where aragonite increases usually lag behind d18O depletion. When one visually connects the minima on the Pleistocene aragonite curve, low-frequency (0.4 to 0.5 m.y.) supercycles seem to be superimposed on the high-frequency cycles. The timing of this supercycle roughly matches the timing of the Pleistocene carbonate preservation supercycles described in the Pacific, Indian, and Atlantic oceans. Mismatches between aragonite and d18O cycles are even more obvious for the late Pliocene (1.6 to 2.15 Ma). Irregular aragonite variations are observed for the late Pliocene, although after the onset of late Pleistocene-like glaciations in the North Atlantic Ocean 2.4 m.y. ago the d18O record has shown a mode of high-frequency/low-amplitude cycles. Initiation of climatically induced aragonite cycles occurs only at the Pliocene-Pleistocene transition, 1.6 m.y. ago. After that time, aragonite cycles are fully developed throughout the Quaternary. The 11-m-thick periplatform sequence below the hiatus represents a lower Pliocene interval between 3.75 and 4.45 Ma. The bottom half (4.25-4.45 Ma) has a fairly constant, high aragonite content (averaging 60%) and high sedimentation rates (28 m/m.y.) and corresponds to the end of the prolonged early Pliocene interglacial interval (4.1-5.0 Ma), established as a worldwide high sea-level stand. The second half (3.75-4.25 Ma), in which aragonite content decreases by successive steps, paralleled by a gradual 5180 enrichment in Globigerinoides sacculifera and low sedimentation rates (10 m/m.y), corresponds to the climatic deterioration established worldwide between 4.1 and 3.8 Ma, to a decrease of carbonate preservation observed in the equatorial Pacific Ocean, and to a global sea-level decline. Dolomite, a ubiquitous secondary component in the lower Pliocene, is interpreted as being authigenic and possibly related to diagenetic transformation of primary bank-derived fine magnesian calcite. Transformation of the primary mineralogical composition of the periplatform ooze was evidently minor, as the sediments have retained a detailed record of the Pliocene-Pleistocene climatic evolution. Clear evidence of diagenetic transformations in the periplatform ooze includes (1) the disappearance of magnesian calcite in the upper 20 m of Hole 633A, (2) the occurrence of calcite overgrowths on foraminiferal tests and microclasts at intermittent chalky core levels, and (3) the ubiquitous presence of authigenic dolomite in the lower Pliocene.

Benthic foraminiferal assemblages and paleoproductivity reconstructions for the last 550 kyr of the Ontong Java Plateau, western equatorial Pacific

We analyzed foraminiferal and nannofossil assemblages and stable isotopes in samples from ODP Hole 807A on the Ontong Java Plateau in order to evaluate productivity and carbonate dissolution cycles over the last 550 kyr (kilo year) in the western equatorial Pacific. Our results indicate that productivity was generally higher in glacials than during interglacials, and gradually increased since MIS 13. Carbonate dissolution was weak in deglacial intervals, but often reached a maximum during interglacial to glacial transitions. Carbonate cycles in the western equatorial Pacific were mainly influenced by changes of deep-water properties rather than by local primary productivity. Fluctuations of the estimated thermocline depth were not related to glacial to interglacial alternations, but changed distinctly at ~280 kyr. Before that time the thermocline was relatively shallow and its depth fluctuated at a comparatively high amplitude and low frequency. After 280 kyr, the thermocline was deeper, and its fluctuations were at lower amplitude and higher frequency. These different patterns in productivity and thermocline variability suggest that thermocline dynamics probably were not a controlling factor of biological productivity in the western equatorial Pacific Ocean. In this region, upwelling, the influx of cool, nutrient-rich waters from the eastern equatorial Pacific or of fresh waters from rivers have probably never been important, and their influence on productivity has been negligible over the studied period. Variations in the inferred productivity in general are well correlated with fluctuations in the eolian flux as recorded in the northwestern Pacific, a proxy for the late Quaternary history of the central East Asian dust flux into the Pacific. Therefore, we suggest that the dust flux from the central East Asian continent may have been an important driver of productivity in the western Pacific.

(Table T1) Clay-mineral composition of ODP Site 184-1146 sediments

The preliminary results of a comprehensive study of clay minerals (<2 µm) are presented for the upper 2 m.y. of sediments from Ocean Drilling Program Leg 184 Site 1146 from the northern margin of the South China Sea, close to the Pearl River mouth. More than 500 samples were analyzed, and four main mineral species are present: smectite, illite, chlorite, and kaolinite. On a general basis, illite + chlorite and smectite display anti-correlated behavior in relation to changes in the proportion of primary to secondary minerals in the sediment. Low-frequency and high-frequency changes are observed in the smectite/(illite + chlorite) ratio.

Tab. 1: Zircon isotopic data and rock ages from the Antarctic Peninsula

Morphological and U-Pb isotope studies on sedimentary zircons reflect the orogenic evolution of their former host rocks. The orogenic history of detrital zircons from the Trinity Peninsula Formation (TPF) defines the former geological surrounding of the sedimentation basin of the TPF. Same few weil rounded, polycyclic zircons of Precambrian age and Cambrian overprint give hints for an old cratonic source rock. Because of their very low frequency compared with euhedral types, the contribution of an cratonic shield area to the bulk of the sedimentary debris is neglectable low. Euhedral zircons of granitoid origin and Carboniferous age indicate a derivation from an area of widespread Carboniferous intrusions. Except for southern South America and unsurveyed regions in the Antarctic Peninsula itself, no region could deliver zircons with a Carboniferous age record. The only acceptable explanation for the origin of these zircons is a position of the Antarctic Peninsula during the sedimentation of the TPF approximately southwest of southern South America.