Design of surface forces apparatus for tribology studies combined with nonlinear optical spectroscopy

We describe the design, calibration, and performance of surface forces apparatus with the capability of illumination of the contact interface for spectroscopic investigation using optical techniques. The apparatus can be placed in the path of a Nd-YAG laser for studies of the linear response or the second harmonic and sum-frequency generation from a material confined between the two surfaces. In addition to the standard fringes of equal chromatic order technique, which we have digitized for accurate and fast analysis, the distance of separation can be measured with a fiber-optic interferometer during spectroscopic measurements (2 Å resolution and 10 ms response time). The sample approach is accomplished through application of a motor drive, piezoelectric actuator, or electromagnetic lever deflection for variable degrees of range, sensitivity, and response time. To demonstrate the operation of the instrument, the stepwise expulsion of discrete layers of octamethylcyclotetrasiloxane from the contact is shown. Lateral forces may also be studied by using piezoelectric bimorphs to induce and direct the motion of one surface.

Nonequilibrium patterns and shape fluctuations in reactive membranes

A simple kinetic model of a two-component deformable and reactive bilayer is presented. The two differently shaped components are interconverted by a nonequilibrium reaction, and a phenomenological coupling between local composition and curvature is proposed. When the two components are not miscible, linear stability analysis predicts, and numerical simulations show, the formation of stationary nonequilibrium composition/curvature patterns whose typical size is determined by the reactive process. For miscible components, a linearization of the dynamic equations is performed in order to evaluate the correlation function for shape fluctuations from which the behavior of these systems in micropipet aspiration experiments can be predicted.

Dynamics of a paramagnetic colloidal particle driven on a magnetic-bubble lattice

We present a theoretical study of the recently observed dynamical regimes of paramagnetic colloidal particles externally driven above a regular lattice of magnetic bubbles [P. Tierno, T. H. Johansen, and T. M. Fischer, Phys. Rev. Lett. 99, 038303 (2007)]. An external precessing magnetic field alters the potential generated by the surface of the film in such a way to either drive the particle circularly around one bubble, ballistically through the array, or in triangular orbits on the interstitial regions between the bubbles. In the ballistic regime, we observe different trajectories performed by the particles phase locked with the external driving. Superdiffusive motion, which was experimentally found bridging the localized and delocalized dynamics, emerge only by introducing a certain degree of randomness into the bubbles size distribution.

Generation of dynamic structures in nonequilibrium reactive membranes

We present a nonequlibrium approach for the study of a flexible bilayer whose two components induce distinct curvatures. In turn, the two components are interconverted by an externally promoted reaction. Phase separation of the two species in the surface results in the growth of domains characterized by different local composition and curvature modulations. This domain growth is limited by the effective mixing due to the interconversion reaction, leading to a finite characteristic domain size. In addition to these effects, first introduced in our earlier work [ Phys. Rev. E 71 051906 (2005)], the important new feature is the assumption that the reactive process actively affects the local curvature of the bilayer. Specifically, we suggest that a force energetically activated by external sources causes a modification of the shape of the membrane at the reaction site. Our results show the appearance of a rich and robust dynamical phenomenology that includes the generation of traveling and/or oscillatory patterns. Linear stability analysis, amplitude equations, and numerical simulations of the model kinetic equations confirm the occurrence of these spatiotemporal behaviors in nonequilibrium reactive bilayers.

Five years of sleep apnea treatment with a mandibular advancement device. Side effects and technical complications

Objective: To determine the variation in prevalence of temporomandibular disorders (TMD), other side effects, and technical complications during 5 years of sleep apnea treatment with a mandibular advancement device. Materials and Methods: Forty patients diagnosed with obstructive sleep apnea received an adjustable appliance at 70% of the maximum protrusion. The protrusion was then progressively increased. TMD (diagnosed according to the Research Diagnostic Criteria for TMD), overjet, overbite, occlusal contacts, subjective side effects, and technical complications were recorded before and a mean of 14, 21, and 58 months after treatment and analyzed by the Wilcoxon test (P Less-than .05). Results: Fifteen patients still used the oral appliance at the 5-year follow-up, and no significant variation in TMD prevalence was observed. Subjective side effects were common, and a significant reduction was found in overjet, overbite, and in the number of occlusal contacts. Furthermore, the patients made a mean of 2.5 unscheduled dental visits per year and a mean of 0.8 appliance repairs/relines per year by a dental technician. The most frequent unscheduled visits were needed during the first year and were a result of acrylic breakage on the lateral telescopic attachment, poor retention, and other adjustments to improve comfort. Conclusions: Five-year oral appliance treatment does not affect TMD prevalence but is associated with permanent occlusal changes in most sleep apnea patients during the first 2 years. Patients seek several unscheduled visits, mainly because of technical complications.

Reflexiones a la técnica de instrumentación rotatoria y aplicación clínica del HERO 642

El auge de las técnicas mecánicas, mediante rotación continua, en la preparación del sistema de conductos radiculares obliga a realizar una serie de reflexiones respecto a las ventajas e inconvenientes de las mismas según los diferentes objetivos que se persiguen en esta fase de la terapéutica. Se describe el sistema de instrumentación HERO 642 comparado con otras marcas y se expone la técnica propugnada por los diseñadores, Vulcain JM y Calas P, junto con las modificaciones propuestas por los autores del artículo. Finalmente, se establecen unas premisas fundamentales para el correcto empleo de la instrumentación rotatoria como técnica habitual en el tratamiento de conductos radiculares, en comparación con otros sistemas.

Estabilitzador de tensió, a partir d'una reactància de nucli saturable

Actualment hi ha una gran varietat de marques i models d'estabilitzadors de tensió, tot i que tots estan dissenyats i construïts amb el mateix propòsit, entregar una tensió estable a la sortida del dispositiu. La raó per la que es fabriquen estabilitzadors de tensió, es basa en el fet que, tot i amb els avenços tècnics i millores dels serveis de l'àrea energètica, no s'han pogut eliminar les freqüents caigudes o pujades de tensió en les xarxes d'alimentació d'energia elèctrica, fet que pot ocasionar errors en el funcionament dels equips electrònics. És per això que la majoria d'usuaris d'equips electrònics interposen un estabilitzador de tensió entre la línea d'alimentació dels seus aparells. L'objectiu del treball és realitzar la construcció d'un dispositiu de tres bobines amb un nucli ferromagnètic per a dur a terme la funció d'estabilitzador de tensió alterna. Mitjançant la tècnica de reluctància de nucli saturable i aplicant-la en aquest cas pràctic, es vol aconseguir desenvolupar un estabilitzador de tensió fiable i econòmic. Aquest treball ha d'aportar una solució en entorns de treball, entre altres, on s'utilitzen màquines d'alimentació alternes que siguin molt sensibles a les variacions de tensió de la xarxa i que, a més a més, no suposi una despesa molt elevada.

Instal•lació d'un parc eòlic de microgeneració juntament amb l'enllumenat d'una via pública

L’objectiu del projecte és realitzar la instal•lació d’enllumenat per a un tram del’autovia de Palafrugell a Calella de Palafrugell, aquesta instal•lació també disposaràd’una instal•lació de microgeneració. On a cada farola s’hi acoblarà un aerogeneradord’eix vertical de 4 kW per a la producció d’energia elèctrica.Com no es disposa de faroles prefabricades que compleixin aquesta funció desuport per a lluminàries i un aerogenerador, en aquest projecte també es faràal disseny de la farola.L’actuació prevista és la instal•lació de 12 faroles de nou dissenyamb un aerogenerador d’eix vertical acoblat a cada farola, en l’ espai de la mitjana de l’autovia

Determinació experimental de la temperatura de descomposició d'òxids metàl•lics

L’objecte d’aquest projecte és determinar la temperatura de descomposició de l’YBCO perun rang de diferents pressions parcials d’oxigen en l’atmosfera que es troba. Per obteniraquests resultats, en primer lloc, hem d’aconseguir generar de forma sistemàtica diversespressions parcials dins del forn i, en segon lloc, buscar quin és el mètode experimental mésadequat que ens doni els resultats més fiables utilitzant com a referència la descomposiciódel CuO. A més de realitzar els calibratges necessàries dels aparells utilitzats per poderobtenir uns bons resultats

Planta para la producción de caprolactama

El proyecto realizado consiste en la producción de Caprolactama mediante los procesos de amoximación y transposición de Beckmann. El proceso de amoximación consiste en la oximación catalítica de la ciclohexanona, mediante un catalizador de zeolitas, TS1. En la transposición de Beckmann, la ciclohexanona oxima, formada en la amoximación, reacciona con ácido sulfúrico para producir la Caprolactama, al neutralizar el corriente de proceso con amoníaco. Para realizar estos procesos en la planta de Caprolactama, se requiere un reactor catalítico para la amoximación y cuatro reactores para la transposición de Beckmann. Junto a la Caprolactama, en esta planta, se obtiene un subproducto, el sulfato de amonio. También serán necesarias ocho columnas para las separaciones, dos para las extracciones y seis para las destilaciones. Además, se requiere de dos cristalizadores para la obtención del sulfato amónico. Debido a la naturaleza de los compuestos manipulados, es necesario tomar ciertas medidas de seguridad especiales en toda la planta, especialmente para la purificación de la Caprolactama, que utiliza benceno, un disolvente orgánico cancerígeno e inflamable. Este proceso utiliza un sistema de control muy preciso, debido a la complejidad de las reacciones. En el proceso se intenta optimizar tanto el consumo de recursos (reutilización de los disolventes, el tolueno y el benceno) como el consumo energético (aprovechamiento de flujos calientes para precalentar otros fríos, generación de vapor en el reactor y a lo largo del proceso con corrientes que requieren de enfriamiento de caudales elevados a altas temperaturas). A pesar de esto, no se consiguen beneficios económicos, considerándolo así económicamente inviable. Este ha sido el resultado del estudio del flujo de caja de cada año que siempre ha resultado negativo debido a los elevados costes de producción. Todo y que se pueden realizar mejoras en el proceso, el precio de los reactivos y los productos son tan parecidos que estas mejoras no garantizan beneficios para la planta: (1) Utilizar una materia prima de menor coste, como el benceno; (2) Optimizar el proceso incrementando el precio del inmovilizado para disminuir el coste de la producción; (3) Usar otros procesos de producción parecidos o modificar algunos parámetros de los procesos utilizados, por ejemplo, realizar el proceso del Beckmann en fase gas.

Optoelectronic properties of CuPc thin films deposited at different substrate temperatures

Structural and optical characterization of copper phthalocyanine thin film thermally deposited at different substrate temperatures was the aim of this work. The morphology of the films shows strong dependence on temperature, as can be observed by atomic force microscopy and x-ray diffraction spectroscopy, specifically in the grain size and features of the grains. The increase in the crystal phase with substrate temperature is shown by x-ray diffractometry. Optical absorption coefficient measured by photothermal deflection spectroscopy and optical transmittance reveal a weak dependence on the substrate temperature. Besides, the electro-optical response measured by the external quantum efficiency of Schottky ITO/CuPc/Al diodes shows an optimized response for samples deposited at a substrate temperature of 60 °C, in correspondence to the I-V diode characteristics.