Processability, structural evolution and properties of melt processed biaxially stretched HDPE/MWCNT nanocomposites

Biaxial stretching of melt mixed high density polyethylene (HDPE)/multiwalled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites was conducted in the melt state at different stretching ratios (SRs). The addition of MWCNTs leads to significant strain hardening in the HDPE, greatly improving the stability and thus processability of the stretching process. Scanning electron microscopy shows that the MWCNTs in the polymer matrix are gradually disentangled and randomly oriented in the stretching plane with increasing SRs. All the stretched samples exhibit an increase in crystallinity (about 10%) due to strain induced crystallization and a broadened distribution of crystallite size according to the XRD and DSC results. The mechanical properties of the composites improve with increasing SRs, while they drop off after a SR of 2.5 for the neat HDPE which is likely to be due to the relaxation of polymer chains prior to solidification. The presence of the MWCNTs appears to inhibit this relaxation thus helping to maintain the orientation and mechanical properties at high SRs. The modulus, yield strength and breaking strength of stretched composites with 8 wt% MWCNTs increase by approximately 54%, 85% and 193% respectively compared with the neat HDPE at a SR of 3. The electrical percolation threshold for the unstretched material occurs at 1.9 wt% MWCNTs. As SR increases, the values of critical concentration increase from 1.9 wt% to 4.9 wt% implying the destruction of conductive networks due to an increased inter-particle distance. A loading of 6 wt% MWCNTs is sufficient to ensure that the sheet conductivity is robust to changes in the SR. Decreased values of critical exponent from 1.9 to 1.1 and morphological investigation reveal a transformation of the system structure from three dimensional to two dimensional as SR increases.

Structure, mechanical, and electrical properties of high-density polyethylene/multi-walled carbon nanotube composites processed by compression molding and blown film extrusion

The structure and properties of melt mixed high-density polyethylene/multi-walled carbon nanotube (HDPE/MWCNT) composites processed by compression molding and blown film extrusion were investigated to assess the influence of processing route on properties. The addition of MWCNTs leads to a more elastic response during deformations that result in a more uniform thick-ness distribution in the blown films. Blown film composites exhibit better mechanical properties due to the enhanced orientation and disentanglement of MWCNTs. At a blow up ratio (BUR) of 3 the breaking strength and elongation in the machine direction of the film with 4 wt % MWCNTs are 239% and 1054% higher than those of compression molded (CM) samples. Resistivity of the composite films increases significantly with increasing BURs due to the destruction of conductive pathways. These pathways can be recovered partially using an appropriate annealing process. At 8 wt % MWCNTs, there is a sufficient density of nanotubes to maintain a robust network even at high BURs.

Understanding the Interaction between Low-Energy Electrons and DNA Nucleotides in Aqueous Solution

Reactions that can damage DNA have been simulated using a combination of molecular dynamics and density functional theory. In particular, the damage caused by the attachment of a low energy electron to the nucleobase. Simulations of anionic single nucleotides of DNA in an aqueous environment that was modeled explicitly have been performed. This has allowed us to examine the role played by the water molecules that surround the DNA in radiation damage mechanisms. Our simulations show that hydrogen bonding and protonation of the nucleotide by the water can have a significant effect on the barriers to strand breaking reactions. Furthermore, these effects are not the same for all four of the bases.

Method for separating emulsions.

A method for breaking an emulsion of an ionic liq. which is a salt that is in the liq. state at a temp. below 1500°, and an oil, comprising the steps of (a) irradiating the emulsion with microwave radiation; (b) sepg. the emulsion into an ionic liq. phase and an oil phase; and (c) recovering at least one of the phases. The microwave radiation may occur in the presence of an addnl. heating source, an electrostatic field, an acoustic field, or a combination thereof. [on SciFinder(R)]

Effect of high temperature, biaxial stretching on the thermal and mechanical properties of HDPE/MWCNT sheet

High density polyethylene (HDPE)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) composites containing 4 wt% MWCNTs were prepared by melt mixing followed by compression moulding into sheet. Compression moulded sheets were heated to just below the melting temperature and biaxially stretched at ratios (SRs) of 2, 2.5 and 3.0. The effect of stretching on the thermal and mechanical properties of the sheet was studied by differential scanning calorimetry (DSC) and tensile testing. DSC results show that the crystallinity of all the stretched samples increases by approximately 13% due to strain induced crystallization. The melting temperature of the biaxially stretched samples increases only slightly while crystallization temperature is not affected. Tensile test results indicate that at a SR of 2.5 the elastic modulus of the stretched composites increases by 17.6% relative to the virgin HDPE, but the breaking strength decreases by 33%. While the elastic modulus and breaking strength of the HDPE/MWCNT samples continue to increase as SR increases they drop off after a SR of 2.5 for the virgin HDPE. This is probably due to the constraining influence of the nanotubes preventing the relaxation of polymer chains caused by adiabatic heating at high SRs. The addition of MWCNTs results in significant strain hardening during deformation. While this will lead to increased energy requirement in forming it will also result in a more stable process and the ability to produce deep draw containers with more uniform wall thickness

Translation as an Evaluative Concept

Testing the hypothesis that the concept of translation is evaluative rather than merely descriptive, Blumczyński analyses its increasingly popular use in three areas: political discourse, life writing and biomedical publications. He argues that translation as an evaluative concept is concerned with profound rather than superficial issues: to translate something is to assert its significance and value. At the same time, translation brings to the surface real and authentic things, producing its therapeutic value: it makes us more visible to ourselves, exposes pretences and thus brings relief. Finally, translation delivers on its own ethical imperative by breaking the spell of proverbial good intentions and bringing things to completion.

To fasten words again to visible – and invisible – things

In this extended introductory essay, Catherine Gander and Sarah Garland suggest new ways of looking at the correspondences between visual and verbal practices to consider their material and conceptual connections in a specifically American set of histories, contexts and interpretive traditions. Tracing a lineage of experiential philosophy that is grounded in the overturning of a Cartesian mind/body split, the authors argue for pluralistic perspectives on intermedial innovations that situate embodied and imaginative reader-viewer response as vital to the life of the artwork. Gander and Garland chart two main strands to this approach: the pragmatist strain of American aesthetics and social politics, rooted in the essays of transcendentalist Ralph Waldo Emerson and emanating from the writings of John Dewey and William James; and the conceptualist strain of French-American Marcel Duchamp, whose ground-breaking ideas both positioned the artwork as a phenomenological construction and liberated the artist from established methods of practice and discourse. The ‘imagetext’ (after W. J. T. Mitchell) is therefore, argue Gander and Garland, a site consisting of far more than word and image – but a living assemblage of language, idea, thing, cognition, affect and shared experience.

All the World's a Stage: Facilitating Discovery Science and Improved Cancer Care through the Global Alliance for Genomics and Health

The recent explosion of genetic and clinical data generated from tumor genome analysis presents an unparalleled opportunity to enhance our understanding of cancer, but this opportunity is compromised by the reluctance of many in the scientific community to share datasets and the lack of interoperability between different data platforms. The Global Alliance for Genomics and Health is addressing these barriers and challenges through a cooperative framework that encourages "team science" and responsible data sharing, complemented by the development of a series of application program interfaces that link different data platforms, thus breaking down traditional silos and liberating the data to enable new discoveries and ultimately benefit patients.

The prevalence of caries in patients referred for orthodontic assessment in Northern Ireland – A retrospective study

Objectives: To determine the prevalence of untreated carious lesions in permanent teeth in patients (under the age of 18) referred for an orthodontic assessment in specialist practice. In addition, the figures shall be compared with national data for Northern Ireland (as outlined in the recent Child Dental Health Survey 2013)
The Gold standard would be that 100% of patients would be caries free upon presentation.

Methods: The clinical records and radiographs (OPT of quality grading 1 or 2) of 337 patients were reviewed. This encompassed patients who had an orthodontic assessment carried out in specialist practice over a 6 month period (following referral from their general dental practitioner)

Results: A total of 337 patient records were examined. Of these, 149 were male (44.2%) and 188 were female (55.8%), with an age range of 7-17 years at the time of new patient assessment. It was found that 36 patients (10.7%) had evidence (clinical and/or radiographic) of active and untreated dental caries. Of those affected, 14 were male and 22 were female.
Breaking the data down in terms of age, we can also get some indication as to how this cohort compares with national data for Northern Ireland :⃰

7-10 years (Mean = 9.3) = 14.3% caries (versus NI average of 6% for 8 year olds)
11-13 years (Mean = 12.1) = 10.1% caries, (versus NI average of 16% for 12 year olds)
14-17 years (Mean = 15.2) = 9.1% caries (versus NI average of 15% for 15 year olds)

⃰using the diagnostic threshold “Decay into dentine (visual dentine caries excluded)”


Conclusion: In this sample group, a total of 10.7% of patients (9.4% of males, 11.7% of females) presented with evidence of undiagnosed caries upon being assessed as a new patient in specialist orthodontic practice. Hence, the gold standard was not met.

Laughter Research: A Review of the ILHAIRE Project

Laughter is everywhere. So much so that we often do not even notice it. First, laughter has a strong connection with humour. Most of us seek out laughter and people who make us laugh, and it is what we do when we gather together as groups relaxing and having a good time. But laughter also plays an important role in making sure we interact with each other smoothly. It provides social bonding signals that allow our conversations to flow seamlessly between topics; to help us repair conversations that are breaking down; and to end our conversations on a positive note.

A new Nawaz–Enscore–Ham-based heuristic for permutation flow-shop problem with bicriteria of makespan and machine idle-time

A new heuristic based on Nawaz–Enscore–Ham (NEH) algorithm is proposed for solving permutation flowshop scheduling problem in this paper. A new priority rule is proposed by accounting for the average, mean absolute deviation, skewness and kurtosis, in order to fully describe the distribution style of processing times. A new tie-breaking rule is also introduced for achieving effective job insertion for the objective of minimizing both makespan and machine idle-time. Statistical tests illustrate better solution quality of the proposed algorithm, comparing to existing benchmark heuristics.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

Na última década tem-se assistido a um crescimento exponencial das redes de comunicações sem fios, nomeadamente no que se refere a taxa de penetração do serviço prestado e na implementação de novas infra-estruturas em todo o globo. É ponto assente neste momento que esta tendência irá não só continuar como se fortalecer devido à convergência que é esperada entre as redes móveis sem fio e a disponibilização de serviços de banda larga para a rede Internet fixa, numa evolução para um paradigma de uma arquitectura integrada e baseada em serviços e aplicações IP. Por este motivo, as comunicações móveis sem fios irão ter um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade de informação a médio e longo prazos. A estratégia seguida no projecto e implementação das redes móveis celulares da actual geração (2G e 3G) foi a da estratificação da sua arquitectura protocolar numa estrutura modular em camadas estanques, onde cada camada do modelo é responsável pela implementação de um conjunto de funcionalidades. Neste modelo a comunicação dá-se apenas entre camadas adjacentes através de primitivas de comunicação pré-estabelecidas. Este modelo de arquitectura resulta numa mais fácil implementação e introdução de novas funcionalidades na rede. Entretanto, o facto das camadas inferiores do modelo protocolar não utilizarem informação disponibilizada pelas camadas superiores, e vice-versa acarreta uma degradação no desempenho do sistema. Este paradigma é particularmente importante quando sistemas de antenas múltiplas são implementados (sistemas MIMO). Sistemas de antenas múltiplas introduzem um grau adicional de liberdade no que respeita a atribuição de recursos rádio: o domínio espacial. Contrariamente a atribuição de recursos no domínio do tempo e da frequência, no domínio espacial os recursos rádio mapeados no domínio espacial não podem ser assumidos como sendo completamente ortogonais, devido a interferência resultante do facto de vários terminais transmitirem no mesmo canal e/ou slots temporais mas em feixes espaciais diferentes. Sendo assim, a disponibilidade de informação relativa ao estado dos recursos rádio às camadas superiores do modelo protocolar é de fundamental importância na satisfação dos critérios de qualidade de serviço exigidos. Uma forma eficiente de gestão dos recursos rádio exige a implementação de algoritmos de agendamento de pacotes de baixo grau de complexidade, que definem os níveis de prioridade no acesso a esses recursos por base dos utilizadores com base na informação disponibilizada quer pelas camadas inferiores quer pelas camadas superiores do modelo. Este novo paradigma de comunicação, designado por cross-layer resulta na maximização da capacidade de transporte de dados por parte do canal rádio móvel, bem como a satisfação dos requisitos de qualidade de serviço derivados a partir da camada de aplicação do modelo. Na sua elaboração, procurou-se que o standard IEEE 802.16e, conhecido por Mobile WiMAX respeitasse as especificações associadas aos sistemas móveis celulares de quarta geração. A arquitectura escalonável, o baixo custo de implementação e as elevadas taxas de transmissão de dados resultam num processo de multiplexagem de dados e valores baixos no atraso decorrente da transmissão de pacotes, os quais são atributos fundamentais para a disponibilização de serviços de banda larga. Da mesma forma a comunicação orientada à comutação de pacotes, inenente na camada de acesso ao meio, é totalmente compatível com as exigências em termos da qualidade de serviço dessas aplicações. Sendo assim, o Mobile WiMAX parece satisfazer os requisitos exigentes das redes móveis de quarta geração. Nesta tese procede-se à investigação, projecto e implementação de algoritmos de encaminhamento de pacotes tendo em vista a eficiente gestão do conjunto de recursos rádio nos domínios do tempo, frequência e espacial das redes móveis celulares, tendo como caso prático as redes móveis celulares suportadas no standard IEEE802.16e. Os algoritmos propostos combinam métricas provenientes da camada física bem como os requisitos de qualidade de serviço das camadas superiores, de acordo com a arquitectura de redes baseadas no paradigma do cross-layer. O desempenho desses algoritmos é analisado a partir de simulações efectuadas por um simulador de sistema, numa plataforma que implementa as camadas física e de acesso ao meio do standard IEEE802.16e.

Efeito da pressão e temperatura em suspensões de amido

O objetivo do presente trabalho consistiu no estudo das propriedades viscoelásticas de suspensões de amido nativo e processado a alta pressão. Foi utilizado um sensor acústico de forma a analisar as propriedades das suspensões, sendo depois recolhidas informações complementares através de outras técnicas: calorimetria diferencial de varrimento, microscopia de luz polarizada e microscopia eletrónica de varrimento. Neste trabalho foram realizados estudos com amido de milho nativo e processado a alta pressão (500 MPa, 5 minutos, temperatura ambiente), tendo-se verificado que a suspensão do amido processado apresentava propriedades viscoelásticas muito diferentes do amido nativo. A temperatura a que se iniciou o aumento da viscosidade foi mais elevada para o amido processado a alta pressão, e as variações observadas para temperaturas superiores a 70 °C foram menores. Durante o arrefecimento foi detetada uma diminuição da viscosidade, correspondente a um aumento da organização molecular, com maior expressão no amido nativo mas que se dá no mesmo intervalo de temperatura, quer para este quer o processado a alta pressão. Foi também possível concluir que a velocidade de aquecimento da amostra de amido influencia as propriedades viscoelásticas da suspensão e as temperaturas a que ocorrem as variações de viscosidade relacionadas com o processo de gelatinização do amido. De assinalar também que no amido de milho se pode detetar pela variação da frequência do cristal piezoelétrico o rompimento dos grânulos e que apesar do estabelecimento de novas ligações e da reposição de alguma ordem molecular que se pode verificar durante o arrefecimento, a frequência da suspensão depois de arrefecida era muito diferente da suspensão de amido inicial. No amido de arroz, a temperatura a que se inicia o aumento de viscosidade foi superior à que se observou para o amido de milho, indicio da maior resistência do amido de arroz, para o qual não se detetou sinal de rutura dos grânulos. A frequência final da suspensão do mesmo, depois de arrefecido, era igual à inicial. Com o amido de arroz foi feito o estudo da influência da temperatura no processamento de alta pressão, tendo sido processadas suspensões a 400 MPa, durante 15 minutos, a 5, 10, 23 e 34 °C. As propriedades viscoelásticas foram analisadas com recurso a um sensor acústico, tendo-se verificado que quanto maior a temperatura de processamento a alta pressão, mais elevada a temperatura necessária para que se inicie o aumento de viscosidade e menores as temperaturas a que se inicia diminuição da mesma durante o arrefecimento.

O projeto PmatE e a aprendizagem da matemática no ensino superior

O contexto educacional exige renovação de paradigmas. Impõem-se profundas alterações ao nível do papel e da função do professor e dos alunos, devendo-se privilegiar metodologias de aprendizagem ativas, cooperativas e participativas, rompendo-se com o ensino magistral e a mera transmissão de ‘conhecimentos’. As ferramentas informáticas poderão constituir-se uma mais-valia no contexto educativo, promovendo uma aprendizagem significativa e autorregulada pelo aluno, sempre sob a adequada orientação do professor. Neste contexto, foi criado, na Universidade de Aveiro, o Projeto Matemática Ensino (PmatE), com o principal objetivo de combater, de uma forma inovadora, as causas do insucesso escolar a matemática. No entanto, tal plataforma ainda não foi alvo de uma avaliação sistemática, nomeadamente ao nível do ensino superior, que nos permita concluir da consecução dos seus propósitos. Assim, a questão de investigação subjacente ao estudo em curso é - Qual o impacte da utilização diferenciada, como complemento à abordagem didáctica, da plataforma de ensino assistido (PEA) desenvolvida pelo PmatE na aprendizagem de temas matemáticos ao nível do Ensino Superior, principalmente ao nível da autonomia, da construção e aplicação de conhecimentos e do desenvolvimento de apetências pela Matemática. Para se tentar dar resposta à mesma, implementou-se um estudo misto, quantitativo e qualitativo, com alunos da unidade curricular Análise Matemática I do Curso Engenharia Alimentar de um Instituto Politécnico português, a quem se propôs uma exploração prévia da plataforma extra-aula para que, nesse espaço, se pudesse conceptualizar os conceitos envolvidos e realizar tarefas variadas quanto à sua natureza. Usaram-se como principais técnicas de recolha de dados a análise documental, a inquirição e a observação direta, suportadas pelos diversos instrumentos: Questionário Inicial e Final; testes de avaliação, nas versões pré-teste, pós-teste1 e pós-teste2; produções de uma bateria de tarefas de natureza diversificada; registo computorizado do percurso dos alunos relativamente ao trabalho por eles desenvolvido na plataforma do PmatE; notas de campo; dossier dos alunos e entrevistas. Os resultados obtidos, a partir de uma análise estatística dos dados quantitativos e de conteúdo dos dados qualitativos, indicam, por um lado, que os alunos mais autónomos, mais persistentes e que obtêm os melhores resultados são os alunos que usaram a plataforma com frequência e, por outro, que a utilização da plataforma contribuiu para aumentar o gosto pela Matemática. Este estudo permitiu, também, obter informação importante sobre aspetos que poderão melhorar a plataforma, em particular, relativos à natureza das tarefas e à resolução dos exercícios propostos.