The ionic exclusion-enrichment in a hybrid micro-/nano-channel

An ionic exclusion-enrichment phenomenon has been found at the ends of a nano-channel when electric-driven fluid passes through a micro-/nano-hybrid channel [1-3]. In our experiments, the hybrid channels are fabricated with two poly-dimethysiloxane (PDMS) monoliths microchannels (100um X20um X 9mm) and a nanoporous polycarbonate nuclear track-etched (PCTE) membrane (with 50nm pores). The flows are driven under different electrical potential and the test liquids with different PH values are used. The ion depletion in the source channel is observed by the MicroPIV system. In addition, the numerical simulations about ionic exclusion-enrichment in the hybrid channel are carried out. Some results are as followed:

Avaliação da biodegradabilidade de misturas poliméricas de policarbonato/poli(-caprolactona) em solo simulado

Neste estudo foram avaliadas amostras de misturas poliméricas de Policarbonato (PC) e Poli--caprolactona (PCL) em diferentes concentrações após enterro em solo preparado, por períodos variando de uma a doze semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 - 03. As amostras, após ficarem enterradas, foram retiradas do solo e analisadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Foi observado através de avaliação morfológica que houve degradação nas amostras de PCL puro e na mistura PC/PCL (60/40). Para misturas com menores teores de PCL a degradação não foi significativa no tempo de avaliação sugerido pela norma. Após o tempo de 12 semanas em contato com o solo houve uma redução no teor de cristalinidade das amostras tanto de PCL puro quanto da mistura PC/PCL com 40% de PCL. As variações ocorridas devido à biodegradabilidade não foram suficientes para acarretar perda de resistência térmica nas amostras. Verificou-se que para avaliar a biodegradabilidade de misturas contendo o polímero biodegradável PCL, é necessária uma adaptação da Norma utilizada, aumentando o tempo de enterro das amostras

Avaliação da indução de cristalinidade de policarbonato

Neste trabalho foram investigados os comportamentos térmico e mecânico e as características morfológicas de amostras de policarbonato de bisfenol-A (PC) com cristalinidade induzida por exposição ao vapor de solvente. A técnica de indução de cristalização foi empregada em três amostras de policarbonato de bisfenol-A de diferentes massas molares. Filmes vazados a partir de soluções de PC em clorofórmio e amostras moldadas por compressão foram expostos a um ambiente contendo vapor de acetona. Os filmes foram expostos por diferentes períodos de tempo e analisados em equipamentos de Calorimetria Diferencial de Varredura, Microscopia Óptica com luz polarizada e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier, para caracterizar a indução de cristalinidade. A indução de cristalinidade foi confirmada e a fase cristalina apresentou estrutura esferulítica. As amostras de maior massa molar mostraram maior teor de cristalinidade. O desempenho mecânico das amostras cristalinas de policarbonato mostrou diferenças, com a mudança de seu comportamento mecânico de dúctil para frágil, independente da massa molar

Avaliação da customização por desgaste de pinos pré-fabricados de fibra de vidro

O objetivo deste estudo foi avaliar pinos pré-fabricados de fibra de vidro (White Post DC/FGM) submetidos à customização por desgaste da porção apical. Experimento 1: 5 pinos n. 4 foram divididos em 5 grupos (G) de acordo com o instrumento de desgaste: GA - sem desgaste, GB- mini torno industrial (Dentsply), GC - ponta diamantada n. 3195F (KG Sorensen), GD - disco de lixa de granulação média (Sof-Lex/3M/ESPE), GE- alicate (Tramontina). Observou-se a micromorfologia dos pinos em microscópio eletrônico de varredura (ZEISS/DSM 960). Experimento 2: 60 pinos de diferentes diâmetros foram divididos em 6 grupos: G0 - pinos n. 0,5, G1 - pinos n. 1, G2 - pinos n. 2, G3 - pinos n. 3, G4 - pinos n.4, G5 - pinos n. 4 com terço apical desgastado com discos de lixa até o equivalente ao terço apical dos pinos n. 2. Os pinos foram submetidos ao teste de flexão de 3 pontos na máquina de ensaios universal (Instron 5500 R), conforme ISO 10477. Experimento 3: 20 caninos humanos permanentes sofreram tratamento endodôntico e remoção das coroas clínicas padronizando 15 mm de remanescente radicular. Os dentes foram incluídos em resina acrílica com simulação do ligamento periodontal, receberam férula de 2 mm e foram divididos em 2 grupos: GI - pinos n. 4 cimentados em condutos preparados com broca equivalente ao pino (FGM), GII - pinos n. 4 customizados no terço apical cimentados em condutos preparados com brocas (FGM) equivalentes aos pinos n. 2 em 10 mm e n. 4 em 5 mm. Os pinos foram cimentados com cimento resinoso (Rely X U100/3M/ESPE), os corpos de prova receberam coroas diretas de resina composta (Enforce Core/Dentsply) padronizadas com coras de policarbonato (TDV) e foram submetidos ao teste de resistência à fratura na Instron a 45da ferramenta cilíndrica, com força de 500 N aplicada a 2 mm da incisal na face palatina/lingual, com velocidade de 0,5 mm/min até falha. O padrão de fratura foi classificado em favorável ou desfavorável. Os resultados foram tratados estatisticamente por teste de análise de variância (ANOVA, p<0,05). Os resultados dos testes de flexão e fratura foram respectivamente: G0 - 58,406,40; G1 - 83,959,43; G2- 103,4219,17; G3 - 160,7817,30; G4 - 170,4711,28; G5 - 106,3521,96; GI - 303,0262,21 e GII - 402,81131,97. O padrão de fratura foi tratado por Mann-Whitney que observou semelhança estatística entre os grupos. Concluiu-se que o desgaste de pinos de fibra de vidro com pontas diamantadas ou discos de lixa produz alterações micromorfológicas aceitáveis. O corte com alicate deve ser evitado. A customização por desgaste da porção apical de pinos de fibra de vidro diminui a resistência à flexão a valores aceitáveis. Dentes restaurados com pinos de fibra de vidro customizados por desgaste possuem resistência à fratura superior a dentes restaurados com pinos intactos. A customização por desgaste facilita a adaptação do pino ao conduto radicular e preserva a estrutura dental.

Yielding of engineering polymers at strain rates of up to 500 s-1

A method is described for measuring the mechanical properties of polymers in compression at strain rates in the range approximately 300-500 s-1. A gravity-driven pendulum is used to load a specimen on the end of an instrumented Hopkinson output bar and the results are processed by a microcomputer. Stress-strain curves up to high strains are presented for polycarbonate, polyethersulphone and high density polyethylene over a range of temperatures. The value of yield stress, for all three polymers, was found to vary linearly with log (strain rate) at strain rates up to 500 s-1. © 1985.

Solar UV radiation drives CO2 fixation in marine phytoplankton: A double-edged sword

Photosynthesis by phytoplankton cells in aquatic environments contributes to more than 40% of the global primary production (Behrenfeld et al., 2006). Within the euphotic zone (down to 1% of surface photosynthetically active radiation [PAR]), cells are exposed not only to PAR (400-700 nm) but also to UV radiation (UVR; 280-400 nm) that can penetrate to considerable depths (Hargreaves, 2003). In contrast to PAR, which is energizing to photosynthesis, UVR is usually regarded as a stressor (Hader, 2003) and suggested to affect CO2-concentrating mechanisms in phytoplankton (Beardall et al., 2002). Solar UVR is known to reduce photosynthetic rates (Steemann Nielsen, 1964; Helbling et al., 2003), and damage cellular components such as D1 proteins (Sass et al., 1997) and DNA molecules (Buma et al., 2003). It can also decrease the growth (Villafane et al., 2003) and alter the rate of nutrient uptake (Fauchot et al., 2000) and the fatty acid composition (Goes et al., 1994) of phytoplankton. Recently, it has been found that natural levels of UVR can alter the morphology of the cyanobacterium Arthrospira (Spirulina) platensis (Wu et al., 2005b). On the other hand, positive effects of UVR, especially of UV- A (315-400 nm), have also been reported. UV- A enhances carbon fixation of phytoplankton under reduced (Nilawati et al., 1997; Barbieri et al., 2002) or fast-fluctuating (Helbling et al., 2003) solar irradiance and allows photorepair of UV- B-induced DNA damage (Buma et al., 2003). Furthermore, the presence of UV-A resulted in higher biomass production of A. platensis as compared to that under PAR alone (Wu et al., 2005a). Energy of UVR absorbed by the diatom Pseudo-nitzschia multiseries was found to cause fluorescence (Orellana et al., 2004). In addition, fluorescent pigments in corals and their algal symbiont are known to absorb UVR and play positive roles for the symbiotic photosynthesis and photoprotection (Schlichter et al., 1986; Salih et al., 2000). However, despite the positive effects that solar UVR may have on aquatic photosynthetic organisms, there is no direct evidence to what extent and howUVR per se is utilized by phytoplankton. In addition, estimations of aquatic biological production have been carried out in incubations considering only PAR (i. e. using UV-opaque vials made of glass or polycarbonate; Donk et al., 2001) without UVR being considered (Hein and Sand-Jensen, 1997; Schippers and Lurling, 2004). Here, we have found that UVR can act as an additional source of energy for photosynthesis in tropical marine phytoplankton, though it occasionally causes photoinhibition at high PAR levels. While UVR is usually thought of as damaging, our results indicate that UVR can enhance primary production of phytoplankton. Therefore, oceanic carbon fixation estimates may be underestimated by a large percentage if UVR is not taken into account.

Behavior of Pentacene Initial Nucleation on Various Dielectrics and Its Effect on Carrier Transport in Organic Field-Effect Transistor

The influence of dielectric surface energy on the initial nucleation and the growth of pentacene films as well as the electrical properties of the pentacene-based field-effect transistors are investigated. We have examined a range of organic and inorganic dielectrics with different surface energies, such as polycarbonate/SiO2, polystyrene/SiO2, and PMMA/SiO2 bi-layered dielectrics and also the bare SiO2 dielectric. Atomic force microscopy measurements of sub-monolayer and thick pentacene films indicated that the growth of pentacene film was in Stranski-Kranstanow growth mode on all the dielectrics. However, the initial nucleation density and the size of the first-layered pentacene islands deposited on different dielectrics are drastically influenced by the dielectric surface energy. With the increasing of the surface energy, the nucleation density increased and thus the average size of pentacene islands for the first mono-layer deposition decreased. The performance of fabricated pentacene-based thin film transistors was found to be highly related to nucleation density and the island size of deposited Pentacene film, and it had no relationship to the final particle size of the thick pentacene film. The field effect mobility of the thin film transistor could be achieved as high as 1.38 cm(2)/Vs with on/off ratio over 3 x 10(7) on the PS/SiO2 where the lowest surface energy existed among all the dielectrics. For comparison, the values of mobility and on/off ratio were 0.42 cm(2)/Vs and 1 x 10(6) for thin film transistor deposited directly on bare SiO2 having the highest surface energy.

Surface Plasmon Resonances of Cu Nanowire Arrays

Surface plasmon resonances of arrays of parallel copper nanowires, embedded in ion track-etched polycarbonate membranes, were investigated by systematic changes of nanowires’ topology and arrays area density. The extinction spectra exhibit two peaks which are attributed to interband transitions of Cu bulk metal and to a dipolar surface plasmon resonance, respectively. The resonances were investigated as a function of wire diameter and length, mean distance between adjacent wires, and angle of incidence of the light field with respect to the long wire axis. The dipolar peak shifts to larger wavelengths with increasing diameter and length, and diminishing mean distance between adjacent wires. Additionally, the shape effect on the dipolar peak is investigated.

Guiding of Highly Charged Ions through PC Nanocapillaries

Angular distribution and current dependence of the transmitted ion fraction are investigated for 40 keV Xe7+ bombarding on polycarbonate (PC) nanocapillaries. By measuring the angular distribution of the transmitted ion fraction, a strong guiding efect is found in PC nanocapillaries. Furthermore, with increase of the incident current, a turning point of the transmitted ion fraction is found, which is explained qualitatively by the discharge capacity of the nanocapillaries.