The influence of pH on the corrosion of medium strength aerospace alloys 8090, 2091 and 2014

The influence of pH on the corrosion behaviour of two aluminium-lithium-copper-magnesium-zirconium (8090 and 2091) alloys was studied and compared with a standard aircraft alloy, 2014 (Al-4.4% Cu) and 99.9% pure Al. In constant exposure and potentiodynamic polarization studies conducted in 3.5% NaCl solution having different pH values, all the alloys exhibited high corrosion rates in acidic and alkaline environments, with a minimum in less hostile environments close to neutral pH. The pitting potentials for aluminium-lithium alloys were slightly lower than those for 2014 and pure Al. The effect of pH on the passive current density was also less for aluminium-lithium alloys.

Optimizing deployment of multiple decoys to enhance ship survivability

In this paper we model a scenario where a ship uses decoys to evade a hostile torpedo. We address the problem of enhancing ship survivability against enemy torpedoes by using single and multiple decoy deployments. We incorporate deterministic ship maneuvers and realistic constraints on turn rates, field of view, etc in the model. We formulate the objective function to quantify and maximize the survivability of the ship in terms of maximizing the intercept time. We introduce the concept of optimal deployment regions, same side deployment, and zig-zag deployment strategies. Finally, we present simulation results.

Self Assessment-Based Decision Making for Multiagent Cooperative Search

This paper addresses a search problem with multiple limited capability search agents in a partially connected dynamical networked environment under different information structures. A self assessment-based decision-making scheme for multiple agents is proposed that uses a modified negotiation scheme with low communication overheads. The scheme has attractive features of fast decision-making and scalability to large number of agents without increasing the complexity of the algorithm. Two models of the self assessment schemes are developed to study the effect of increase in information exchange during decision-making. Some analytical results on the maximum number of self assessment cycles, effect of increasing communication range, completeness of the algorithm, lower bound and upper bound on the search time are also obtained. The performance of the various self assessment schemes in terms of total uncertainty reduction in the search region, using different information structures is studied. It is shown that the communication requirement for self assessment scheme is almost half of the negotiation schemes and its performance is close to the optimal solution. Comparisons with different sequential search schemes are also carried out. Note to Practitioners-In the futuristic military and civilian applications such as search and rescue, surveillance, patrol, oil spill, etc., a swarm of UAVs can be deployed to carry out the mission for information collection. These UAVs have limited sensor and communication ranges. In order to enhance the performance of the mission and to complete the mission quickly, cooperation between UAVs is important. Designing cooperative search strategies for multiple UAVs with these constraints is a difficult task. Apart from this, another requirement in the hostile territory is to minimize communication while making decisions. This adds further complexity to the decision-making algorithms. In this paper, a self-assessment-based decision-making scheme, for multiple UAVs performing a search mission, is proposed. The agents make their decisions based on the information acquired through their sensors and by cooperation with neighbors. The complexity of the decision-making scheme is very low. It can arrive at decisions fast with low communication overheads, while accommodating various information structures used for increasing the fidelity of the uncertainty maps. Theoretical results proving completeness of the algorithm and the lower and upper bounds on the search time are also provided.

Rationalization and prediction of drug resistant mutations in targets for clinical anti-tubercular drugs

Resistance to therapy limits the effectiveness of drug treatment in many diseases. Drug resistance can be considered as a successful outcome of the bacterial struggle to survive in the hostile environment of a drug-exposed cell. An important mechanism by which bacteria acquire drug resistance is through mutations in the drug target. Drug resistant strains (multi-drug resistant and extensively drug resistant) of Mycobacterium tuberculosis are being identified at alarming rates, increasing the global burden of tuberculosis. An understanding of the nature of mutations in different drug targets and how they achieve resistance is therefore important. An objective of this study is to first decipher sequence as well as structural bases for the observed resistance in known drug resistant mutants and then to predict positions in each target that are more prone to acquiring drug resistant mutations. A curated database containing hundreds of mutations in the 38 drug targets of nine major clinical drugs, associated with resistance is studied here. Mutations have been classified into those that occur in the binding site itself, those that occur in residues interacting with the binding site and those that occur in outer zones. Structural models of the wild type and mutant forms of the target proteins have been analysed to seek explanations for reduction in drug binding. Stability analysis of an entire array of 19 mutations at each of the residues for each target has been computed using structural models. Conservation indices of individual residues, binding sites and whole proteins are computed based on sequence conservation analysis of the target proteins. The analyses lead to insights about which positions in the polypeptide chain have a higher propensity to acquire drug resistant mutations. Thus critical insights can be obtained about the effect of mutations on drug binding, in terms of which amino acid positions and therefore which interactions should not be heavily relied upon, which in turn can be translated into guidelines for modifying the existing drugs as well as for designing new drugs. The methodology can serve as a general framework to study drug resistant mutants in other micro-organisms as well.

In vitro/In vivo assessment and mechanisms of toxicity of bioceramic materials and its wear particulates

With the progress in modern technological research, novel biomaterials are being largely developed for various biomedical applications. Over the past two decades, most of the research focuses on the development of a new generation of bioceramics as substitutes for hard tissue replacement. In reference to their application in different anatomical locations of a patient, newly developed bioceramic materials can potentially induce a toxic/harmful effect to the host tissues. Therefore, prior to clinical testing, relevant biochemical screening assays are to be performed at the cellular and molecular level, to address the issues of biocompatibility and long term performance of the implants. Along with testing strategies in the bulk material toxicity, a detailed evaluation should also be conducted to determine the toxicity of the wear products of the potential bioceramics. This is important as the bioceramics are intended to be implanted in patients with longer life expectancy and notwithstanding, the material will eventually release finer (mostly nanosized) sized debris particles due to continuous wear at articulating surfaces in the hostile corrosive environment of the human body. The wear particulates generated from a biocompatible bioceramic may act in a different way, inducing early/late aseptic loosening at the implant site, resulting in osteolysis and inflammation. Hence, a study on the chronic effects of the wear particulates, in terms of local and systemic toxicity becomes the major criteria in the toxicity evaluation of implantable bioceramics. In this broad perspective, this article summarizes some of the currently used techniques and knowledge in assessing the in vitro and in vivo cytotoxicity and genotoxicity of bioceramic implant materials. It also addresses the need to conduct a broad evaluation before claiming the biocompatibility and clinical feasibility of any new biomaterial. This review also emphasizes some of the case studies based on the experimental designs that are currently followed and its importance in the context of clinical applications.

Large carbon cluster thin film gauges for measuring aerodynamic heat transfer rates in hypersonic shock tunnels

Different types of Large Carbon Cluster (LCC) layers are synthesized by a single-step pyrolysis technique at various ratios of precursor mixture. The aim is to develop a fast responsive and stable thermal gauge based on a LCC layer which has relatively good electrical conduction in order to use it in the hypersonic flow field. The thermoelectric property of the LCC layer has been studied. It is found that these carbon clusters are sensitive to temperature changes. Therefore suitable thermal gauges were developed for blunt cone bodies and were tested in hypersonic shock tunnels at a flow Mach number of 6.8 to measure aerodynamic heating. The LCC layer of this thermal gauge encounters high shear forces and a hostile environment for test duration in the range of a millisecond. The results are favorable to use large carbon clusters as a better sensor than a conventional platinum thin film gauge in view of fast responsiveness and stability.

The effect of carbon encapsulation on the magnetic properties of Ni nanoparticles produced by arc discharge in de-ionized water

Despite intensive research on optimizing the methods for depositing carbon encapsulated ferromagnetic nanoparticles, the effect of the carbon cages remains unclear. In the present work, the effect of the graphitic cages on the magnetization of the ferromagnetic core has been studied by comparing the magnetic properties of pure and carbon encapsulated Ni particles of the same size. The carbon encapsulated Ni particles were formed using an electric arc discharge in de-ionized water between a solid graphite cathode and an anode consisting of Ni and C in a mass ratio of Ni:C = 7:3. This method is shown to have potential for low cost production of carbon encapsulated Ni nanoparticle samples with narrow particle size distributions. X-ray diffraction (XRD) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analysis were used to study the crystallography, morphology, and size distribution of the encapsulated and pure Ni nanoparticle samples. The availability of encapsulated particles with various sizes allowed us to elucidate the role of carbon cages in size-dependent properties. Our data suggest that even though encapsulation is beneficial for protection against hostile chemical environments and for avoiding low proximity phenomena, it suppresses the saturation magnetization of the Ni cores.

Performance of an Ocean Energy Conversion System with DFIG Sensorless Control

The 2009/28/EC Directive requires Member States of the European Union to adopt a National Action Plan for Renewable Energy. In this context, the Basque Energy Board, EVE, is committed to research activities such as the Mutriku Oscillating Water Column plant, OWC. This is an experimental facility whose concept consists of a turbine located in a pneumatic energy collection chamber and a doubly fed induction generator that converts energy extracted by the turbine into a form that can be returned to the network. The turbo-generator control requires a precise knowledge of system parameters and of the rotor angular velocity in particular. Thus, to remove the rotor speed sensor implies a simplification of the hardware that is always convenient in rough working conditions. In this particular case, a Luenberger based observer is considered and the effectiveness of the proposed control is shown by numerical simulations. Comparing these results with those obtained using a traditional speed sensor, it is shown that the proposed solution provides better performance since it increases power extraction in the sense that it allows a more reliable and robust performance of the plant, which is even more relevant in a hostile environment as the ocean.

Composição e abundância das espécies de anfíbios e répteis em uma paisagem fragmentada de Mata Atlântica no Estado do Rio de Janeiro

Neste estudo, procuramos avaliar a composição e abundância de espécies de anfíbios e répteis em uma paisagem fragmentada de Mata Atlântica, no município de Cachoeiras de Macacu, Estado do Rio de Janeiro. Amostramos a herpetofauna da região na área contínua de floresta da Reserva Ecológica de Guapiaçu (REGUA), em 12 fragmentos do entorno com tamanhos e graus de isolamento diferentes, e áreas de pasto (matriz). Utilizamos para amostragem destes animais as metodologias de buscas ativas visuais e armadilhas de interceptação e queda, além de encontros ocasionais. No total foram registradas 55 espécies de anfíbios anuros pertencentes a 12 famílias e entre os répteis foram registradas 26 espécies, sendo uma espécie de anfisbena, uma de jacaré, nove de lagartos e 15 de serpentes. Para os anfíbios, houve uma dominância de espécies da família Hylidae, que representaram mais da metade do total de espécies encontradas no estudo. Já entre os répteis, houve uma predominância de espécies de serpentes da família Dipsadidae. Considerando apenas os registros feitos pelas metodologias empregadas, a área contínua de floresta da REGUA possui uma riqueza de espécies de anfíbios (N = 30) e de lagartos (N = 4) menor do que o conjunto de fragmentos (N = 36 e N = 8), mas superior ao que foi encontrado na matriz (N = 25 e N = 1). Entretanto, para os anfíbios, mais de um terço das espécies (N = 11) que ocorreu na mata contínua não ocorreu nos fragmentos ou na matriz, o que sugere que estas espécies podem ser mais sensíveis a alterações do hábitat. A maior riqueza de espécies encontrada no conjunto de fragmentos pode ser parcialmente explicada pelo fato de muitas espécies tanto de anfíbios quanto de lagartos que são típicas de áreas abertas, terem sua ocorrência favorecida neste tipo de condição de ambiente relativamente menos fechado dos fragmentos. Quando avaliamos o efeito de métricas da paisagem, observamos diferentes respostas entre os anfíbios e os lagartos. Enquanto para os anfíbios houve uma tendência de fragmentos mais distantes terem uma menor riqueza de espécies e de modos reprodutivos associados a estas espécies, para os lagartos a área dos fragmentos parece ser uma importante variável na estruturação das comunidades. Entretanto, por particularidades das características fisiológicas e ecológicas de anfíbios e lagartos, é possível que outros fatores expliquem a distribuição diferenciada das espécies. De forma geral, as áreas de matriz amostradas pareceram ser hostis a espécies florestais tanto de anfíbios quanto de lagartos. Além disso, para anfíbios, a presença de ambientes reprodutivos pode ser fator crucial para a ocorrência de algumas espécies. De forma similar ao encontrado em outros estudos, para a manutenção da diversidade de anfíbios e lagartos na paisagem fragmentada tratada neste estudo é necessário preservar o grande bloco florestal e aumentar a conectividade deste com os fragmentos, o que poderia permitir a área contínua servir de área-fonte de dispersores para os remanescentes florestais.

Design for Survival: Sustainability for Planet and Structure

Buildings in Port Aransas encounter drastic environmental challenges: the potential catastrophic storm surge and high winds from a hurricane, and daily conditions hostile to buildings, vehicles, and even most vegetation. Its location a few hundred feet from the Gulf of Mexico and near-tropical latitude expose buildings to continuous high humidity, winds laden with scouring sand and corrosive salt, and extremes of temperature and ultraviolet light. Building construction methods are able to address each of these, but doing so in a sustainable way creates significant challenges. The new research building at the Marine Science Institute has been designed and is being constructed to meet the demand for both survivability and sustainability. It is tracking towards formal certification as a LEED Gold structure while being robust and resistant to the harsh coastal environment. The effects of a hurricane are mitigated by elevating buildings and providing a windproof envelope. Ground-level enclosures are designed to be sacrificial and non-structural so they can wash or blow away without imposing damage on the upper portions of the building, and only non-critical functions and equipment will be supported within them. Design features that integrate survivability with sustainability include: orientation of building axis; integral shading from direct summer sunlight; light wells; photovoltaic arrays; collection of rainwater and air conditioning condensate for use in landscape irrigation; reduced impervious cover; xeriscaping and indigenous plants; recycling of waste heat from air conditioning systems; roofing system that reflects light and heat; long life, low maintenance stainless steel, high-tensile vinyl, hard-anodized aluminum and hot-dipped galvanized mountings throughout; chloride-resistant concrete; reduced visual impact; recycling of construction materials.

Evangélicos em ação nas favelas cariocas: um estudo sócio-antropológico sobre redes de proteção, tráfico de drogas e religião no Complexo de Acari

O objetivo desta tese é discutir como os moradores de favelas no Rio de Janeiro fazem para experimentar segurança em meio ao cotidiano marcado por inseguranças, violência e vulnerabilidade social. Minha hipótese central é que os moradores destas localidades visualizam nas lealdades primordiais (GEERTZ, 2008 [1973]), nas relações de vizinhança e em redes formadas em torno do pertencimento a instituições religiosas, sobretudo as pentecostais e neopentecostais a base da segurança necessária para organizarem suas vidas, suas rotinas. Busquei responder às questões que me animavam a partir de um investimento etnográfico em duas favelas cariocas, a saber, Santa Marta, localizada no bairro de Botafogo, Zona Sul, e, principalmente, Acari, localizada entre bairros da Zona Norte da cidade. Ao longo da etnografia realizei entrevistas semi-estruturadas com moradores evangélicos, traficantes, homens, mulheres, jovens e idosos, lideranças políticas e culturais. A partir destas entrevistas, assim como das conversas informais com moradores nestas favelas, pude observar a grande dificuldade que os moradores das referidas localidades têm, face à violência, para experimentar constantemente segurança e confiança, mesmo no caso dos moradores que desfrutam de densas redes de solidariedade e proteção baseadas no parentesco e/ou na partilha de identidade religiosa pentecostal. A paranóia, o medo da fofoca e do inimigo à espreita tomam conta do cotidiano de moradores (e também de traficantes). Neste contexto, identifiquei nas suas tentativas de consolidação de vínculos sociais e afetivos, mas também em seus diversos cálculos em termos de evitação da violência suas principais estratégias para viver o dia-a-dia com certa tranqüilidade. O curso da etnografia possibilitou, ainda, refletir sobre a importância da articulação analítica de dois eixos temáticos para o estudo da favela como fenômeno urbano/social hoje: religião e violência. Esta avaliação é fruto da observação das aproximações entre traficantes que passaram, nessas localidades, a experimentar novas formas de expressão de fé. Se, nas décadas de 1980-1990, os traficantes de Acari expunham em seus corpos, em suas casas e nos muros da favela imagens e orações que remetiam ao universo religioso afro-brasileiro, na atualidade, acionam uma gramática pentecostal e pintam nos muros da favela salmos e outras passagens bíblicas. Se antes pediam proteção às mães-de-santo, agora pedem proteção às lideranças evangélicas e à comunidade de irmãos, assim como comemoram seus aniversários em cultos de ação de graça. A interface entre traficantes e evangélicos nas favelas estudadas, com destaque para Acari, vem produzindo, sustento, reequilíbrios de poder no interior do campo político e religioso local e, até, supralocal.

Os Santos Óleos: relações sociais e alforrias na Pia Batismal Freguesia de São Gonçalo, Rio de Janeiro, meados do século XVIII

Segundo a doutrina católica, o rito batismo é entendido como o sacramento que abre as portas da vida cristã ao batizando. No entanto, esse mesmo ato eucarístico pode ter sido utilizado pelos escravos ou ex-escravos para abrir outras portas que não apenas a vida cristã, mas uma possibilidade de arranjos sociais para amenizar a sua condição de cativo no mundo hostil da escravidão no Brasil. Os registros paroquiais são fontes de extrema importância para a compreensão da organização das populações, principalmente a escrava. Neste trabalho temos como referência os assentos de batismo da Matriz de São Gonçalo do Amarante, na Freguesia de São Gonçalo (Rio de Janeiro), entre 1746 e 1768. Fizemos uma leitura da produção bibliográfica a respeito das alforrias e do compadrio, buscando destacar o caminho e o avanço historiográfico sobre o tema. Das fontes extraímos os casos mais significativos de compadrio envolvendo a população escrava na região e no período destacados, a fim perceber os significados do batismo para os cativos e o modo como foi utilizado pelos mesmos para buscar proteção e fortalecer os laços entre outros companheiros de cativeiro. Apuramos também os casos de alforria de pia encontrados na documentação, mostrando que o sacramento do batismo poderia atingir dimensões muito além das que eram esperadas pela Igreja Católica.

Quando o armário é aberto:visibilidade e estratégias de manipulação no coming out de homens homossexuais.

A partir de nove entrevistas semi-estruturadas, conduzidas entre os meses de abril e outubro de 2008 com homens homossexuais entre vinte e seis e quarenta e dois anos de idade, oriundos de camadas médias e médias baixas do Rio de Janeiro e adjacências, o presente trabalho tem por objetivo compreender as maneiras pelas quais estes indivíduos se descobrem atraídos por pessoas do mesmo sexo e buscam meios de lidar com esse desejo. Ao mesmo tempo, procura entender como essa diferença se desloca do plano subjetivo e fala de si, o que é conhecido como sair do armário ou fazer o coming out, processo que parece ocorrer de modo descontínuo e incompleto, na medida em que estratégias de manipulação e ocultamento da orientação sexual frequentemente se mostram necessárias perante os diversos círculos de sociabilidade nos quais se transita regularmente, dentre os quais a família, o ambiente de trabalho e os amigos. A análise do discurso dos informantes, aliada a uma fundamentação teórica de cunho majoritariamente sócio-antropológico, permitiu depreender que há um anseio por reconhecimento, aceitação e respeito. Observou-se também a existência de certos mapeamentos, que abrangem preocupações com a aparência, controle de gestos e manifestações de afeto e a evitação de lugares tidos como hostis ou pouco tolerantes, visando a uma redução dos riscos de discriminação e violência.

Estratégias adaptativas de jovens moradores e não-moradores de comunidades do Rio de Janeiro: sua relação com a percepção do contexto e experiência de violência

Os jovens podem assumir riscos de acordo com a imprevisibilidade do ambiente em que vivem. Este comportamento pode variar também de acordo com a experiência individual, o sexo, dentre outras variáveis contextuais. O Rio de Janeiro apresenta uma das menores taxas de expectativa de vida dos estados do Brasil e a maior em mortes por violência que atinge os jovens. No entanto, essa experiência de violência pode variar entre os jovens, principalmente em função da desigualdade social, expressiva em determinadas áreas da cidade do Rio de Janeiro. A presente dissertação de Mestrado teve por objetivo aproximar-se desse campo de investigação através da perspectiva Evolucionista da Psicologia, centrando-se nas estratégias que orientam os comportamentos humanos e nossas expectativas de futuro. Partindo desses presupostos, este estudo se propôs a analisar o comportamento dos jovens residentes em contextos distintos do Rio de Janeiro: moradores de duas comunidades (favelas) situadas em regiões bastante distintas da cidade, Rocinha, localizada em uma área nobre da cidade, zona sul e Vigário Geral, na periferia da cidade, no subúrbio e não-moradores de comunidades, de diferentes regiões do estado. Buscou-se investigar o quanto esses jovens percebem o local onde vivem como hostil e violento e o como isto pode afetá-los na orientação para o futuro e ainda; o efeito dos eventos violentos dos últimos doze meses e a percepção subjetiva e objetiva deste contexto em relação a orientação que os jovens têm para o aqui e agora, como uma medida de se descontar o futuro. Pelos resultados encontrados, pode-se perceber que as estratégias que orientam as escolhas desses jovens, a curto ou a longo prazo, estão fortemente ligadas a experiência de violência. Quanto pior a percepção objetiva ou subjetiva do contexto no qual estão inseridos, maior a orientação para o aqui e agora, sendo esta uma medida de desconto do futuro. Na busca da compreensão do comportamento humano dentro de uma abordagem biopsicossocial, não é possível considerar apenas os riscos, mas as pessoas que assumem os riscos e, principalmente, o contexto em que vivem. Neste sentido, estratégias e condutas arriscadas só podem ser consideradas adaptativas ou não em função do contexto em que são manifestadas. Espera-se que as informações obtidas através da presente dissertação possam beneficiar profissionais voltados para políticas públicas e à promoção de saúde, sugerindo direcionamentos importantes que viabilizem aos jovens o acesso a melhores condições de vida.

A economia política do agronegócio no Brasil: o legado desenvolvimentista no contexto da democratização com liberalização

O objetivo central desta tese foi analisar em que medida, no contexto das décadas de 1990 e 2000, o agronegócio, ao mitigar desajustes nas contas externas e contribuir para o esforço de estabilização dos preços, recebeu incentivos públicos e também benefícios privados, para isso valendo-se da intermediação política de seus representantes em atividade no Congresso Nacional. Inspirada em trabalhos dedicados ao estudo da distribuição de recursos necessários à modernização da produção agrícola, a análise explora explicações possíveis para dados recentes da distribuição do crédito rural subsidiado com base em variáveis de concentração da propriedade de terras e outras, com destaque para aquelas referentes à localização geográfica das propriedades rurais, ao nível educacional dos seus gestores e ao grau de organização dos mesmos. São ainda analisados debates no Congresso que revelam como a escassez de recursos fiscais pode ter acirrado disputas que trouxeram à tona a preocupação diferenciada dos chamados deputados ruralistas com o apoio governamental de que a agricultura empresarial ainda se faz dependente. As mudanças observadas no crédito rural brasileiro desde os anos 1980 revelam uma semitransição no sentido da maior participação de recursos privados e de uma concentração menor de recursos controlados entre grandes produtores. Porém, o processo não eliminou efeitos da capacidade de captação de recursos financeiros de grandes proprietários, que nela parecem ter encontrado compensações em um ambiente hostil criado por políticas de ajuste macroeconômico. Em perspectiva mais ampla, o arcabouço institucional da economia política do agronegócio constitui uma das variáveis básicas para uma caracterização do modus operandi do capitalismo brasileiro. A dependência do setor em relação a recursos controlados e subsidiados pelo Sistema Nacional de Crédito Rural põe em questão a retórica que outrora associava ao Estado apenas as mazelas do da economia e nenhuma de suas virtudes. sendo paradigmático o caso do agronegócio no Brasil, tratado muitas vezes como exemplo de sucesso exclusivo da aliança entre o espírito de empresa do setor privado e as vantagens comparativas do País em termos de recursos naturais. Ao mesmo tempo, a centralidade da intervenção do Estado no desenvolvimento econômico observado no Brasil é o elemento que mais fortemente questiona tentativas de detectar correspondências dominantes com economias liberais tipicamente anglo-saxônicas ou economias tipicamente eurocontinentais.