Size Effect and Geometrical Effect of Polycrystals and Thin Film/Substrate System in Micro-indentation Test

Micro-indentation test at scales on the order of sub-micron has shown that the measured hardness increases strongly with decreasing indent depth or indent size, which is frequently referred to as the size effect. Simultaneously, at micron or sub-micron scale, the material microstructure size also has an important influence on the measured hardness. This kind of effect, such as the crystal grain size effect, thin film thickness effect, etc., is called the geometrical effect by here. In the present research, in order to investigate the size effect and the geometrical effect, the micro-indentation experiments are carried out respectively for single crystal copper and aluminum, for polycrystal aluminum, as well as for a thin film/substrate system, Ti/Si3N4. The size effect and geometrical effect are displayed experimentally. Moreover, using strain gradient plasticity theory, the size effect and the geometrical effect are simulated. Through comparing experimental results with simulation results, length-scale parameter appearing in the strain gradient theory for different cases is predicted. Furthermore, the size effect and the geometrical effect are interpreted using the geometrically necessary dislocation concept and the discrete dislocation theory. Member Price: $0; Non-Member Price: $25.00

Theory and Application of the Transient Injection Well Test

Based on the theory of the pumping well test, the transient injection well test was suggested in this paper. The design method and the scope of application are discussed in detail. The mathematical models are developed for the short-time and long-time transient injection test respectively. A double logarithm type curve matching method was introduced for analyzing the field transient injection test data. A set of methods for the transient injection test design, experiment performance and data analysis were established. Some field tests were analyzed, and the results show that the test model and method are suitable for the transient injection test and can be used to deal with the real engineering problems.

Diagnóstico comparativo de mastitis en leche bovina, por tres pruebas de campo: california mastitis test (CMT), acidez (NaOH), y reductasa, en los municipios de la Concordia, San Rafael del Norte y San Sebastián de Yali, Jinotega

Con el propósito de evaluar tres técnicas para la determinación de Mastitis, (California Mastitis Test (CMT), Hidróxido de Sodio (NaHO) y Azul de Metíleno (AM)), en vacas de doble propósito, en 2000 se efectuó un estudio en los municipios de La Concordia, San Rafael de Norte y San Sebastián de Yalí, del Departamento de Jinotega. Se utilizaron Fincas de Referencia atendidas por el entonces Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG), de las cuales se seleccionaron catorce (14) fincas privadas y dos Cooperativas, para un total de 16 fincas que representaron el 53.3 % del total de fincas. De éstas se muestrearon 398 vacas en producción de diversas razas (Pardo suizo, Brahman y cruces entre Pardo suizo, Criollo y Holstein con Cebú y otros) de diversas lactaciones (número parto}. Las muestras de cada cuarto de la vaca, se tomaron a la hora del ordeño, entre 5:00 y 7:00a.m. Los resultados de CMT e NaHO, (+ ó -), se anotaron en campo al momento de prueba. En la prueba de AM, se hicieron 4 lecturas: 1) al momento de prueba, 2) a los 15 minutos, 3) a una hora y, 4) a tres horas después de la prueba. Se obtuvo un total de 396 datos de 4 cuartos en cada técnica, para un total de 4,752 observaciones. La información se analizó mediante una prueba de Chí Cuadrado, con el Procedimiento CATMOD, del Statistical Análisis System (SAS), Versión para PC 6.03, NC. Las variables de clasificación en el análisis fueron Razas (1-3), Números de Parto (1-6) y Meses de lactación (1-9). De las técnicas, se obtuvo el 46.2, 4.6 y 15.3 % de pruebas positivas con CMT, NaOH y AM, respectivamente; la CMT resultó más efectiva en la determinación de mastitis. De las Razas estudiadas, el Brahmán presentó un 45.2% de afectación por mastitis, mayor que Pardo suizo y cruces indefinidos, con 30.6 y 24.2 %, respectivamente. A partir del tercer parto, se incrementa el nivel de infestación de esta enfermedad, y durante la lactación, en los meses 4, 5,8 y 9.

Evaluación preliminar de dos variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) inoculadas en diferentes etapas fenológicas con el virus del mosaico común del frijol BCMV

Con el objetivo de evaluar la respuesta de dos variedades de frijol Phaseolus vulgaris L. al virus del mosaico común del frijol (BCMV) se llevó acabo este trabajo en dos etapas de investigación; La etapa I se realizó en la Universidad Nacional Agraria, en los meses de julio a septiembre de 1991, y la etapa II en la estación experimental La Compañía, en los meses de octubre a diciembre de 1991. Para la etapa I, se sembraron en 40 maceteras, semillas de frijol de las variedades Criolla A-1936 y Revolución 79. En la etapa II los tratamientos estaban arreglados en un Bloque Completamente al Azar en un arreglo de parcelas divididas con tres repeticiones. En las dos etapas las variedades fueron inoculadas mecánicamente en tres momentos a los 7, 15, y 21 días después de la emergencia (DDE), y un testigo sin inocular en la etapa I. Se describieron los síntomas y se tomaron los datos de rendimiento. En las dos etapas de investigación ambas variedades resultaron susceptibles al virus. Tendiendo a ser más afectada en los rendimientos la variedad Revolución 79 que la Criolla a-1936 en la etapa II. El momento de inoculación en el que las variedades fueron más afectadas fue a los 15 DDE y no a los 7 DDE y de manera más notable en la variedad Criolla A-1936, esta respuesta se atribuye a: la temperatura, la concentración del virus y a la respuesta de hipersensibilidad en el caso particular de la variedad Criolla A-1936.

Evaluación preliminar de dos variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) inoculadas en diferentes etapas fenológicas con el virus del mosaico amarillo del frijol (BYMV)

Con el objetivo de evaluar la respuesta del frijol común (Phaseolus vulgaris L.) al virus del mosaico amarillo del frijol (BYMV) se seleccionaron las variedades Revolución 81 y Revolución 84, las cuales fueron inoculadas con BYMV en diferentes etapas fenológicas. El experimento consistió de dos etapas; Etapa 1 (vivero) en el período comprendido de julio-septiembre de 1991, en el campo de la Escuela de Sanidad Vegetal, Universidad Nacional Agraria, kilómetro 12 1/2 carretera norte, Managua; y la Etapa II (campo), en La Compañía, Masatepe, Carazo. Las variables evaluadas fueron, número de vainas por planta, número de granos por vaina y rendimiento (peso de granos). Para evaluar las diferencias estadísticas de las variables mencionadas se realizó análisis de varianza. En la Etapa 1 se observó que el menor rendimiento se presentó en el momento de inoculación a los 7 DDE para la variedad Rev. 81 y para la variedad Rev. 84 el menor rendimiento fue a los 15 DDE. En la Etapa II el mayor rendimiento se presentó cuando la inoculación se hizo a los 15 DDE, para la variedad Rev.81 y a los 7 DDE, para la variedad Rev.84. Los resultados obtenidos indican que la variedad Rev.81 y Rev. 84 son susceptibles al BYMV resultando con un menor rendimiento la variedad Rev. 81.

Determinación de daño y período crítico del virus del mosaico amarillo del frijol (BYMV) en cuatro variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en Nicaragua

Con el objetivo de determinar el daño y periodo crítico del BYMV en cuatro variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.), utilizándose para dicho fin las variedades mejoradas DOR-364, REV-84 y las variedades Criollas-A-2343 y la Criolla-A-1923, las cuales fueron inoculadas en cuatro etapas fenológicas, siendo estas las etapas V2, V3, V4, R5 y un testigo sin inocular. De acuerdo a los resultados obtenidos en el estudio la variedad Criolla-A-1923 resultó la más afectada con reducciones que oscila entre 88.26% y 70.58% Resultando la variedad Criolla-A-2343 con daños que oscila entre 38.75 y 0%, la variedad Rev-84 con daños de 53.04% y 1.13% y la variedad Dor-364 con daños de 65.66% y 11.24%, lo cual indica que la variedad menos afectada es la Criolla-A-2343, seguido de la variedad Rev-84 y Dor-364. A pesar de que las variedades mejoradas presentan rendimientos superiores ocasionados por el BYMV. El periodo crítico para las variedades evaluadas comprende hasta la etapa V4 de manera general o sea 18 días después de la siembra. Desde el punto de vista del comportamiento individual de las variedades se definió el periodo crítico para las variedades Criolla-A-2343 y Rev-34 hasta la etapa V2, o sea 8 días después de la siembra, a la variedad Dor-364 se le determinó un periodo crítico hasta la etapa V3 equivalente a 13 días después de la siembra y a la variedad Criolla-A-1923 se le asignó hasta finales de la etapa V4 equivalente a 25 días después de siembra.

Determinación de daño y período crítico del virus del mosaico común del frijol (BCMV) en cuatro variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en Nicaragua

Este ensayo experimental se realizó en época de postrera de 1992, en los terrenos del vivero de la Universidad Nacional Agraria, con el objetivo de determinar el daño causado por el virus del mosaico común del frijol BCMV y determinar el periodo critico necesario para proteger el cultivo. Las variedades que se utilizaron durante la investigación fueron DOR-364, REV-84, (variedades mejoradas) CA-2343 y CA-1923 (variedades criollas). La metodología usada fue inocular el virus mecánicamente, realizada en 4 momentos (Etapas fenológicas V2, V3, V4, R5). y un testigo sin inocular. Se realizaron observaciones de sistomatología desde la primera inoculación hasta la etapa de maduración fisiológica del cultivo. A partir de la cosecha se tomaron datos del número de vainas por planta, número de semillas por vainas y el peso de semillas por panta (gramos). Los resultados indican que la inoculación del BCMV efectuada en las diferentes etapas influyen sobre el daño en las plantas. Las plantas que fueron inoculadas en la primera etapa mostraron daños más severos y aquellas que se inocularon en la etapa R5 con daños menos severos. La variedad DOR-364 presentó daños por 7,5-36.1 %, la variedad REV-84 de 6-37.5%, la variedad CA-2343 de 8-35.1% y la variedad CA-1923 resultó con daños más severos siendo de 48.9-97.4%. En relación al período crítico las variedades DOR-364, REV-84 y CA-2343, el tiempo de protección requerido para reducir el daño fue de 13 días (Etapa V3) y para la variedad CA-1923 de 25 días (Etapa V2-R5)

Nonuniformity Effect of Surface-Nanocrystalline Materials in Nanoindentation Test

In the present research, microstructures of the surface-nanocrystalline Al alloy material are observed and measured based on the transmission electron microscopy (TEM) technique, and the corresponding mechanical behaviors are investigated experimentally and theoretically. In the experimental research, the nanoindentation test method is used, and the load and microhardness curves are measured, which strongly depend on the grain size and grain size nonuniformity. Two kinds of the nanoindentation test methods are adopted: the randomly selected loading point method and the continuous stiffness method. In the theoretical modeling, based on the microstructure characteristics of the surface-nanocrystalline Al alloy material, a dislocation pile-up model considering the grain size effect and based on the Mott theory is presented and used. The hardness-indent depth curves are predicted and modeled.

Assessment of Microscale Test Methods of Peeling and Splitting along Surface of Thin-Film/Substrates

Peel test methods are assessed through being applied to a peeling analysis of the ductile film/ceramic substrate system. Through computing the fracture work of the system using the either beam bend model (BB model) or the general plane analysis model (GPA model), surprisingly, a big difference between both model results is found. Although the BB model can capture the plastic dissipation phenomenon for the ductile film case as the GPA model can, it is much sensitive to the choice of the peeling criterion parameters, and it overestimates the plastic bending effect unable to capture crack tip constraint plasticity. In view of the difficulty of measuring interfacial toughness using peel test method when film is the ductile material, a new test method, split test, is recommended and analyzed using the GPA model. The prediction is applied to a wedge-loaded experiment for Al-alloy double-cantilever beam in literature.

Application of Optical Protein-chip in Detecting Phage M13KO7

Abstract: Avidin layer was bound on the substrate surface of Silicon wafer modified with aldehyde. The interaction between avidin and biotin was adopted for the immobilization of mouse monoclonal biotin-anti-M13 (antibody GP3)-labeled biotin. The surface was incubated in a solution containing phage M13KO7, which was trapped by the antibody GP3 with the interaction between phage M13KO7 and antibody GP3, resulting in a variation of layer thickness that was detected by imaging ellipsometry. The results showed a saturated layer of antibody GP3 with a thickness about 6.9 nm on the surface of the silicon wafer. The specific interaction between phage M13KO7 and antibody GP3 resulted in a variation of layer thickness. The layer of phage M13KO7 bound with antibody GP3 was 17.5 nm in the concentration of 1.1×1010 pfu/mL. Each variation of the layer thickness corresponded to a concentration of phage M13KO7 in the range of 0.1×1010–2.5×1010 pfu/mL, with the sensitivity of 109 pfu/mL. Compared with other methods, the optical protein-chip, requiring only short measurement time, label free, is a quantitative test, and can be visualized. This study could be significant on the interactions between the antibody and the virus, showing potential in the early diagnosis of virosis.

Comportamiento de dos cultivares clonales de quequisque (Xanthosoma sp. (L) Schott), en condiciones del Regen-UNA, Managua, postrera 99-00

Con el objetivo de caracterizar agronómicamente dos genotipos de quequisque (Xanthosoma sp. (L.) Schott) cultivares Masaya y Nueva Guinea, se estableció un ensayo comparativo para evaluar su comportamiento morfológico, fenológico, de rendimiento y la incidencia de enfermedades (bacterianas y virales), en condiciones edafoclimáticas del REGEN-UNA Managua. El ensayo se estableció utilizando el esquema del diseño de bloques completos al azar (BCA), con 4 bloques y 2 tratamientos por bloque. La parcela experimental midió 12 m de largo por 4 m de ancho, con una densidad de 100 plantas por parcela, para un total de 800 plantas en el ensayo, sembradas a una distancia de 0.6 m entre planta y 0.8 m entre surco. 20 plantas ubicadas en los dos surcos centrales representaron la parcela útil, El ANDEVA realizado indican que los cultivares no presentaron diferencias estadísticas significativas entre ellas en las variables morfológicas. Los componentes de rendimiento no mostraron diferencias estadísticas significativas, sin embargo, el cultivar Nueva Guinea presentó siempre los mayores valores. Se reporta incidencia de bacteria Xanthomona campestris pv dieffenbachiae; el cultivar Nueva Guinea presentó 25.5% y el cultivar Masaya 18.5 %. El efecto de la bacteria se manifestó en una reducción del rendimiento en 25.85% para el cultivar Nueva Guinea y un 72. 13% en el cultivar Masaya. Se realizó el primer test de ELISA con el objetivo corroborar que los síntomas presentes en las plantas correspondían con la presencia efectiva del virus. Se encontró que 89 % de las plantas del cultivar Nueva Guinea y un 95.35% del cultivar Masaya estaban infectadas. Se realizaron 4 conteos visuales de la presencia del virus. No se encontró tendencia a disminuir o aumentar el porcentaje de plantas infectadas con el aumento de los días después de la siembra. El clon Masaya reportó un máximo 26.8% de plantas con síntomas y el clon Nueva Guinea un 25.9% a los 120 días ambos. La segunda prueba de ELISA a muestras tomadas al azar de hojas de la plantas de ambos dones reportó que el cultivar Masaya tenía un 97.5% de sus plantas infectadas y el cultivar Nueva Guinea 100 %.

Comportamiento de dos cultivares clonales de quequisque (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) en condiciones de Yolaina, Nueva Guinea, postrera 99-00

Con el objetivo de evaluar el comportamiento morfológico, fenológico y de rendimiento, así como la incidencia de enfermedades virales, fungosas y bacterianas, y su efecto sobre los rendimientos de los cultivares Masaya y Nueva Guinea se estableció un ensayo en condiciones y tecnología de productores de Nueva Guinea. El estudio se estableció en un esquema de bloques completos al azar, con cuatro bloques de dos tratamientos cada uno. Se evaluaron las variables morfológicas: altura de planta (cm), número de hojas, área foliar (cm), número de hijos y grosor de tallo. Las variables de rendimiento evaluadas: número de cormelos, peso de cormelos por planta (g), peso promedio por cormelos (g) y Largo por ancho de cormelos (cm2). El ANDEVA a las variables morfológicas demostró que ambos genotipos se comportaron de manera similar, sin embargo, el cultivar Masaya expresó siempre los mejores valores. En los componentes de rendimientos las variables números de cormelos por planta, peso de cormelos por planta y LxA de los cormelos ambos genotipos registraron similares resultados. El clon Masaya expresó los mayores valores en las variables peso de cormelos por planta y dimensión de cormelos, en el caso del variable número de cormelos por planta lo hizo el cv. Nueva Guinea. La variable peso de cormelos mostró diferencias estadísticas significativas a favor del cultivar Masaya 214.43 qq/mz. y 199.72 qq/mz para el cultivar Nueva Guinea. El primer test de ELISA a las muestras de hojas de plantas que presentaban los síntomas confirmó que 100% de las muestras evaluadas presentaron el virus en sus estructuras. Cuatro conteos visuales posteriores indicaron que los valores de plantas que presentaban los síntomas varían en cada fecha de evaluación entre un 9.7 y 30% para el cultivar Nueva Guinea y entre 8.5 y 33.1 % para el cultivar Masaya. No se encontraron diferencias estadísticas significativas en la variable número de cormelos para los tratamientos MyPU (parcela útil), MyEI (efectivamente infectada), NGPU y NGEI. Las variables peso total de cormelos, peso promedio de cormelos por planta y dimensión de cormelo reportaron diferencias estadísticas significativas entre ellos, el cultivar MyEI se fue superior en dichas variables, el cultivar MyPU obtuvo promedios menores pero a la vez superiores a los obtenidos por los cultivares NGEI y NGPU. Las variables de rendimiento dentro de las plantas de la parcela útil (PU) y las plantas efectivamente infectadas (El) de cada cultivar mostraron ligeras diferencias , sin embargo las plantas El presentaron promedios mayores en relación a las plantas PU. Los conteos visuales de los síntomas de la bacteria Xanthomonas campestris registran los mayores valores el genotipo Nueva Guinea con 10% y el genotipo Masaya con 5% de incidencia a los 150 días. El cv. Masaya inicia la brotación de sus yemas con anticipación, en cambio, el ahijamiento fue similar en ambos genotipos. El cultivar Nueva Guinea alcanza el momento de cosecha en un menor período de tiempo, considerando la reducción prematura del área foliar y el número de hojas en relación al cv Masaya, lo mismo que la presencia de raíces y yemas axilares y apicales brotadas en los cormelos al momento de cosecha.