Evidence of multiwall carbon nanotube deformation caused by poly(3-hexylthiophene) adhesion

We show that when a soft polymer like Poly(3-hexyl-thiophene) wraps multiwall nanotubes by coiling around the main axis, a localized deformation of the nanotube structure is observed. High resolution transmission electron microscopy shows that radial compressions of about 4% can take place, and could possibly lead to larger interlayer distance between the nanotube inner walls and reduce the innermost nanotube radius. The mechanical stress due to the polymer presence was confirmed by Raman spectroscopic observation of a gradual upshift of the carbon nanotube G-band when the polymer content in the composites was progressively increased. Vibrational spectroscopy also indicates that charge transfer from the polymer to the nanotubes is responsible for a peak frequency relative downshift for high P3HT-content samples. Continuously acquired transmission electron microscopy images at rising temperature show the MWCNT elastic compression and relaxation due to polymer rearrangement on the nanotube surface.

Prediction of pull-out force of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) in sword-in-sheath mode

The pull-out force of some outer walls against other inner walls in multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) was systematically studied by molecular mechanics simulations. The obtained results reveal that the pull-out force is proportional to the square of the diameter of the immediate outer wall on the sliding interface, which highlights the primary contribution of the capped section of MWCNT to the pull-out force. A simple empirical formula was proposed based on the numerical results to predict the pull-out force for an arbitrary pull-out in a given MWCNT directly from the diameter of the immediate outer wall on the sliding interface. Moreover, tensile tests for MWCNTs with and without acid-treatment were performed with a nanomanipulator inside a vacuum chamber of a scanning electron microscope (SEM) to validate the present empirical formula. It was found that the theoretical pull-out forces agree with the present and some previous experimental results very well.

An effort towards understanding the sources of impurities in generating nanoparticles via liquid-phase methods

Generating nano-sized materials of a controlled size and chemical composition is essential for the manufacturing of materials with enhanced properties on an industrial scale, as well as for research purposes, such as toxicological studies. Among the generation methods for airborne nanoparticles (also known as aerosolisation methods), liquid-phase techniques have been widely applied due to the simplicity of their use and their high particle production rate. The use of a collison nebulizer is one such technique, in which the atomisation takes place as a result of the liquid being sucked into the air stream and injected toward the inner walls of the nebulizer reservoir via nozzles, before the solution is dispersed. Despite the above-mentioned benefits, this method also falls victim to various sources of impurities (Knight and Petrucci 2003; W. LaFranchi, Knight et al. 2003). Since these impurities can affect the characterization of the generated nanoparticles, it is crucial to understand and minimize their effect.

Studies on micro explosive driven blast wave propagation in confined domains using NONEL tubes

Explosive driven micro blast waves are generated in the laboratory using NONEL tubes. The explosive mixture coated to the inner walls of the plastic Nonel tube comprises of HMX and Aluminum ( 18mg/m). The detonation is triggered electrically to generate micro blast waves from the open end of the tube. Flow visualization and over pressure measurements have been carried out to understand the propagation dynamics of these micro-blast waves in both confined and unconfined domains. The classical cubic root law used for large scale blast correlation appears to hold good even for these micro-blasts generated in the laboratory.

A molecular dynamics study of cage-to-cage migration in sodium Y zeolite: role of surface-mediated diffusion

The details of cage-to-cage migration have been obtained from an analysis of the molecular dynamics trajectory of a probe adsorbate. It is observed that particles utilize the region within a radius of 2 angstrom from the window center but with diffusion taking place predominantly at 1.6 angstrom from the window center and a potential energy of nearly -12 kJ/mol. A barrier of about 0.5 kJ/mol is observed for surface-mediated diffusion. Surprisingly, for diffusion without surface mediation for a particle going from one cage center to another, there is an attractive well near the window instead of a barrier. At low adsorbate concentrations and room temperature, the predominant mode for cage-to-cage migration is surface-mediated diffusion. The analysis suggests that particles slide along the surface of the inner walls of the alpha-cages during migration from one cage to another.

Etxebizitzetako barne hormen diseinu berritzailea eraikuntzako kode teknikoaren arabera

[EU]Proiektu honen helburua etxebizitzetako barne hormen dimentsionamendu berritzailearen azterketa bat egitea da, orain arte erabilitako horma klasikoen ezaugarriak mantenduz, diseinu optimoagoa lortzeko asmoa izanda, material kantitatearen murrizketa bat bilatuz. Hau burutzeko diseinatua dagoen igeltsuzko horma bat hartuko da oinarri modura eta honen moldeaketa bat eginez, eta isolatzaile industrial biren arteko konparaketa bat aurrera eroanez, berregite optimo bat sortuko da, beharrezko suaren kontrako ezaugarri mekaniko eta termikoak betetzen dituena.

Facilitated ion transfer across the micro-liquid /liquid interface supported at the tip of a silanized micropipette

Glass micropipettes with silanized inner walls can be filled with an organic solvent for voltammetric measurements in an aqueous solution. This arrangement was employed to investigate systematically the mechanism of facilitated potassium ion transfer by an ionophore dibenzo-18-crown-6 (DB18C6) across a micro-water/1.2-dichloroethane(W/DCE) interface supported at the tip of a silanized micropipette. Our experimental results verify that this facilitated ion transfer across the liquid/liquid interface did occur by an interfacial complexation-dissociation process (TIC-TID mechanism). The ratio of the diffusion coefficient of DB18C6 to that of its complexed ion in the DCE phase was calculated to be 1.74 +/- 0.07.

Ultrafast laser-driven microlens to focus and energy-select mega-electron volt protons

We present a technique for simultaneous focusing and energy selection of high-current, mega-electron volt proton beams With the use of radial, transient electric fields (107 to 1010 volts per meter) triggered on the inner walls of a hollow microcylinder by an intense subpicosecond laser pulse. Because of the transient nature of the focusing fields, the proposed method allows selection of a desired range out of the spectrum of the polyenergetic proton beam. This technique addresses current drawbacks of laser-accelerated proton beams, such as their broad spectrum and divergence at the source.

Capillary microreactors wall-coated with mesoporous titania thin film catalyst supports

A new method for catalyst deposition on the inner walls of capillary microreactors is proposed which allows exact control of the coating thickness, pore size of the support, metal particle size, and metal loading. The wall-coated microreactors have been tested in a selective hydrogenation reaction. Activity and selectivity reach values close to those obtained with a homogeneous Pd catalyst. The catalyst activity was stable for a period of 1000 h time-on-stream.

A kinetic study of the liquid-phase hydrogenation of citral on Au/TiO2 and Pt-Sn/TiO2 thin films in capillary microreactors

The kinetics of the liquid-phase hydrogenation of citral (3,7-dimethyl-2,6-octadienal) on Au/TiO2 and Pt-Sn/TiO2 thin films was studied in the temperature range 313-353 K and citral concentrations of 0.25-10.0 mol m(-3). The thin films were deposited onto the inner walls of silica capillaries with internal diameter of 250 mu m. First-order dependence on hydrogen pressure and near zero order dependence on citral concentration were observed for the initial rate of citral hydrogenation over the Pt-Sn/TiO2 and Au/TiO2 thin films. The Au/TiO2 catalyst prevents citronellal formation. The highest yield of unsaturated alcohols was obtained on the Pt-Sn/TiO2 film at a reaction temperature of 343 K, liquid residence time of 30 min and a citral conversion of 99%. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Negative ion enhancement in caesium-seeded hydrogen discharges - a volume or surface effect?

Measurements of plasma parameters, including H- ion densities, made in conjunction with wall temperature, visible and vacuum ultraviolet emission spectroscopy verify that there is little caesium in the plasma volume of the H- ion source. Surface work function measurements indicate that there is significant caesium coverage of the inner walls of the ion source. It is found that, as the work function of a test surface decreases due to caesium seeding, the H- ion fraction in the discharge volume increases. These observations combine to indicate that, in the present source, the H- ion enhancement mechanism is a surface dominated effect. (C) 1999 American Institute of Physics. [S0003- 6951(99)04744-0].

Étude comparative des propagules extraracinaires et intraracinaires du champignon mycorhizien Glomus irregulare

La germination des spores est une étape essentielle dans le cycle de vie de la majorité des champignons filamenteux. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) forment un certain nombre de propagules infectieuses différentes qui augmentent leur potentiel à coloniser les racines. Parmi elles se trouvent les spores extraracinaires et intraracinaires. La paroi cellulaire des spores joue un rôle majeur dans la survie de ces propagules en étant une barrière physique et osmotique. Puisque une cellule peut faire des ajustements considérables dans la composition et la structure de sa paroi, en réponse aux conditions environnementales, il est possible que les parois des spores intraracinaires et extraracinaires montrent des propriétés mécaniques et osmotiques différentes affectant leur germination et leur survie. Pourtant, contrairement à la connaissance de la génétique moléculaire et de la formation de la paroi cellulaire des CMA, peu d’information est disponible au sujet de ces propriétés mécaniques. Les informations sur la germination des CMA dans des conditions hypertoniques sont aussi rares, et les modèles expérimentaux ne séparent généralement pas les effets directs de la forte pression osmotique externe sur la germination des champignons et les effets attribuables aux plantes. Cette étude avait pour but de répondre à deux importantes séries de questions concernant le comportement des spores mycorhiziennes. Nous avons d'abord déterminé la relation entre la composition de la paroi cellulaire, la structure et les propriétés mécaniques du champignon modèle Glomus irregulare (isolat DAOM 197198). La micro-indentation a été utilisée pour mesurer quantitativement les propriétés mécaniques de la paroi cellulaire. La composition (contenu de chitine et de glomaline) de la paroi cellulaire a été quantifiée par immunofluorescence tandis que la microscopie optique a été utilisée pour mesurer l'épaisseur de la paroi cellulaire. La densité locale en glomaline et l’épaisseur de la paroi étaient significativement plus élevées pour les parois des spores extraracinaires alors que la densité locale en chitine et la rigidité n’ont pas montré de variations entre les spores extraracinaires et intraracinaires. La grande variabilité dans les paramètres étudiés nous a empêchés de cibler un facteur principal responsable de la force totale de la paroi lors de la compression. La diminution des concentrations de chitine et de glomaline a été corrélée à l'évolution de la paroi du champignon au cours de son cycle de vie. On a aussi observé une composition différentielle des couches de la paroi: les polymères de chitine et de glomaline furent localisés principalement dans les couches externes et internes de la paroi, respectivement. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons exploré les effets directs d'engrais, par rapport à leur activité de l'eau (aw), sur la germination des spores et la pression de turgescence cellulaire. Les spores ont été soumises à trois engrais avec des valeurs de aw différentes et la germination ainsi que la cytorrhyse (effondrement de la paroi cellulaire) des spores ont été évaluées après différents temps d'incubation. Les valeurs de aw des engrais ont été utilisées comme indicateurs de leurs pressions osmotiques. L'exposition des spores de Glomus irregulare au choc osmotique causé par les engrais dont les valeurs de aw se situent entre 0,982 et 0,882 a provoqué des changements graduels au niveau de leur cytorrhyse et de leur germination. Avec l'augmentation de la pression de turgescence externe, la cytorrhyse a augmenté, tandis que le taux de germination a diminué. Ces effets ont été plus prononcés à des concentrations élevées en éléments nutritifs. La présente étude, bien qu’elle constitue une étape importante dans la compréhension des propriétés mécaniques et osmotiques des spores de CMA, confirme également que ces propriétés dépendent probablement de plusieurs facteurs, dont certains qui ne sont pas encore identifiés.

Characterization of glutaraldehyde-immobilized chymotrypsin and an in-situ immobilized enzyme reactor using capillary electrophoresis-based peptide mapping

La digestion enzymatique des protéines est une méthode de base pour les études protéomiques ainsi que pour le séquençage en mode « bottom-up ». Les enzymes sont ajoutées soit en solution (phase homogène), soit directement sur le gel polyacrylamide selon la méthode déjà utilisée pour l’isolation de la protéine. Les enzymes protéolytiques immobilisées, c’est-à-dire insolubles, offrent plusieurs avantages tels que la réutilisation de l’enzyme, un rapport élevé d’enzyme-sur-substrat, et une intégration facile avec les systèmes fluidiques. Dans cette étude, la chymotrypsine (CT) a été immobilisée par réticulation avec le glutaraldehyde (GA), ce qui crée des particules insolubles. L’efficacité d’immobilisation, déterminée par spectrophotométrie d’absorbance, était de 96% de la masse totale de la CT ajouté. Plusieurs différentes conditions d’immobilisation (i.e., réticulation) tels que la composition/pH du tampon et la masse de CT durant la réticulation ainsi que les différentes conditions d’entreposage tels que la température, durée et humidité pour les particules GA-CT ont été évaluées par comparaison des cartes peptidiques en électrophorèse capillaire (CE) des protéines standards digérées par les particules. Les particules de GA-CT ont été utilisés pour digérer la BSA comme exemple d’une protéine repliée large qui requit une dénaturation préalable à la digestion, et pour digérer la caséine marquée avec de l’isothiocyanate de fluorescéine (FITC) comme exemple d’un substrat dérivé afin de vérifier l’activité enzymatique du GA-CT dans la présence des groupements fluorescents liés au substrat. La cartographie peptidique des digestions par les particules GA-CT a été réalisée par CE avec la détection par absorbance ultraviolet (UV) ou fluorescence induite par laser. La caséine-FITC a été, en effet, digérée par GA-CT au même degré que par la CT libre (i.e., soluble). Un microréacteur enzymatique (IMER) a été fabriqué par immobilisation de la CT dans un capillaire de silice fondu du diamètre interne de 250 µm prétraité avec du 3-aminopropyltriéthoxysilane afin de fonctionnaliser la paroi interne avec les groupements amines. Le GA a été réagit avec les groupements amine puis la CT a été immobilisée par réticulation avec le GA. Les IMERs à base de GA-CT étaient préparé à l’aide d’un système CE automatisé puis utilisé pour digérer la BSA, la myoglobine, un peptide ayant 9 résidus et un dipeptide comme exemples des substrats ayant taille large, moyenne et petite, respectivement. La comparaison des cartes peptidiques des digestats obtenues par CE-UV ou CE-spectrométrie de masse nous permettent d’étudier les conditions d’immobilisation en fonction de la composition et le pH du tampon et le temps de réaction de la réticulation. Une étude par microscopie de fluorescence, un outil utilisé pour examiner l’étendue et les endroits d’immobilisation GA-CT dans l’IMER, ont montré que l’immobilisation a eu lieu majoritairement sur la paroi et que la réticulation ne s’est étendue pas si loin au centre du capillaire qu’anticipée.

Anatomia de espécies anfíbias de Cyperaceae de lagoas do semi-árido, BA, Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fluids and barriers of the CNS establish immune privilege by confining immune surveillance to a two-walled castle moat surrounding the CNS castle

Neuronal activity within the central nervous system (CNS) strictly depends on homeostasis and therefore does not tolerate uncontrolled entry of blood components. It has been generally believed that under normal conditions, the endothelial blood-brain barrier (BBB) and the epithelial blood-cerebrospinal fluid barrier (BCSFB) prevent immune cell entry into the CNS. This view has recently changed when it was realized that activated T cells are able to breach the BBB and the BCSFB to perform immune surveillance of the CNS. Here we propose that the immune privilege of the CNS is established by the specific morphological architecture of its borders resembling that of a medieval castle. The BBB and the BCSFB serve as the outer walls of the castle, which can be breached by activated immune cells serving as messengers for outside dangers. Having crossed the BBB or the BCSFB they reach the castle moat, namely the cerebrospinal fluid (CSF)-drained leptomeningeal and perivascular spaces of the CNS. Next to the CNS parenchyma, the castle moat is bordered by a second wall, the glia limitans, composed of astrocytic foot processes and a parenchymal basement membrane. Inside the castle, that is the CNS parenchyma proper, the royal family of sensitive neurons resides with their servants, the glial cells. Within the CSF-drained castle moat, macrophages serve as guards collecting all the information from within the castle, which they can present to the immune-surveying T cells. If in their communication with the castle moat macrophages, T cells recognize their specific antigen and see that the royal family is in danger, they will become activated and by opening doors in the outer wall of the castle allow the entry of additional immune cells into the castle moat. From there, immune cells may breach the inner castle wall with the aim to defend the castle inhabitants by eliminating the invading enemy. If the immune response by unknown mechanisms turns against self, that is the castle inhabitants, this may allow for continuous entry of immune cells into the castle and lead to the death of the castle inhabitants, and finally members of the royal family, the neurons. This review will summarize the molecular traffic signals known to allow immune cells to breach the outer and inner walls of the CNS castle moat and will highlight the importance of the CSF-drained castle moat in maintaining immune surveillance and in mounting immune responses in the CNS.