44 research outputs found

    Dynamics of Fluid Vesicles in Shear Flow: Effect of Membrane Viscosity and Thermal Fluctuations

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    The dynamical behavior of vesicles is investigated in simple shear flow. A simulation technique is presented that combines a three-dimensional particle-based mesoscopic model (multiparticle collision dynamics) for the solvent with a dynamically triangulated surface model for the membrane. In this model, thermal fluctuations of the solvent and of the membrane are consistently taken into account. The membrane viscosity can be varied by changing the bond-flip rate of the dynamically triangulated surface. Vesicles are found to transit from steady tank-treading to unsteady tumbling motion with increasing membrane viscosity. At small reduced volumes, the shear induces a transformation from a discocyte to a prolate shape at low membrane viscosity. On the other hand, at high membrane viscosity, the shear induces a transformation from prolate to discocyte, or tumbling motion accompanied by shape oscillations between these two states. Thermal fluctuations induce intermittent tumbling and smooth out the transitions. This effect can be understood from a simplified stochastic model

    El problema de la crisis energetica en el Peru: contratos petroleros, precios de combustibles y otros temas afines

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    This article has the dual purpose of explaining the nature of the energy crisis in Peru and of contributing towards placing the actual debate on this matter in perspective. To that effect, the author proposes the use of three basic principies in the fleld of energy economics which, according to his judgment, are essential both for the study of the problem as well as for establishing rational criterio for the decision making process. In the light of such principies, the problem-crisis of oil reserves is examined and the succesive stages needed to reach a solution are analyzed. So, answers are sought for questions such as: should domestic production be geared to domestic energy demand or to the needs to generate foreign exchange?, what are the ways and conditions that should norm the process of oil extraction, i.e., how should the revenues generated by the production of oil be distributed between the State and foreign capital? Lastly, the author comments on the use of diesel in the generation of hydrotermal electricity and calis for its replacement with more abundant and less expensive materials such as heavy oil or coal.​El presente artĂ­culo tiene como propĂłsito dilucidar la naturaleza de la crisis energĂ©tica en el PerĂș y contribuir a ordenar los tĂ©rminos del debate actual sobre dicha materia. Pora ello, el autor propone el empleo de tres principios bĂĄsicos de la economĂ­a de la energĂ­a, que a su juicio, resultan esenciales, tanto para el estudio del problema como para el establecimiento de criterios racionales en el proceso de toma de decisiones. A la luz de tales principios, se examinan el problema-crisis de las reservas petroleras y las etapas por las que debe pasar su soluciĂłn. AsĂ­, se trata de dar respuesta a interrogantes tales como: Âżse debe producir para cubrir la demanda interna de energĂ­a o para generar divisas? Âżcon quĂ© mĂ©todos y bajo quĂ© condiciones se debe realizar la extracciĂłn de petrĂłleo, es decir, cĂłmo debe distribuirse la renta petrolera entre el Estado y el capital extranjero? Finalmente, el autor discute el esquema de desarrollo hidro-tĂ©rmico para generar electricidad basado en la utilizaciĂłn del diesel, proponiendo su reemplazo por recursos mĂĄs baratos y abundantes como el residual o carbĂłn

    Digitale Teilhabemöglichkeiten von Menschen mit intellektuellen BeeintrÀchtigungen im Wohnkontext

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    Die Nutzung des Internets und digitaler EndgerĂ€te nimmt in unserer heutigen, vernetzten Gesellschaft einen zentralen Stellenwert ein. Viele digitale Anwendungen und AktivitĂ€ten sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Rechnungen können online bezahlt und EinkĂ€ufe mit dem Smartphone getĂ€tigt werden. Die Kommunikation ĂŒber soziale Netzwerke, Instant Messenger-Diensten oder E-Mail ist zu einem selbstverstĂ€ndlichen Bestandteil unseres Lebens geworden. Aktuelle Studien zeigen jedoch, dass vor allem Menschen mit intellektuellen BeeintrĂ€chtigungen von diesen Chancen oftmals nicht profitieren. Die GrĂŒnde dafĂŒr sind vielfĂ€ltig und reichen von fehlender Barrierefreiheit von Webseiten ĂŒber weniger Zugangsmöglichkeiten zu technischen EndgerĂ€ten und geringen bis kaum vorhandenen Lese- und Schreibkompetenzen, welche die Bedienung und das VerstĂ€ndnis ĂŒber die Nutzung digitaler Anwendungen und EndgerĂ€te erschweren. In der Folge drohen nicht nur digitale Exklusionen, sondern auch soziale Benachteiligungen, welche oftmals ineinander ĂŒbergehen und die Selbstbestimmung, Autonomie und Teilhabe dieser Menschen negativ beeinflussen. In der vorliegenden Dissertation stehen Menschen mit intellektuellen BeeintrĂ€chtigungen im Fokus, welche in Wohneinrichtungen (ambulant und stationĂ€r) leben. Es wird davon ausgegangen, dass Wohneinrichtungen einen starken Stigmatisierungscharakter aufweisen und die Teilhabechancen der Bewohnenden maßgeblich negativ beeinflussen. Das Ziel der Dissertation besteht darin, einen Beitrag zur ErklĂ€rung der Nutzung oder Nicht-Nutzung digitaler Medien durch die Bewohnenden in solchen Einrichtungen zu leisten, um Implikationen zur Schließung digitaler Spaltungen auf wissenschaftlicher, politischer und praktischer Ebene zu leisten. Drei Forschungsfragen leiten die wissenschaftliche Arbeit an, welche darauf abzielen, 1.) die aktuelle Nutzung digitaler Medien durch die Bewohnenden zu erfassen, 2.) Faktoren abzuleiten, welche die Nutzung und Akzeptanz in diesem Forschungskontext hemmen oder fördern und 3.) Implikationen auf den beschriebenen Ebenen ableiten. Um die Forschungsfragen zu beantworten, wurde ein Mix aus qualitativen und quantitativen Methoden gewĂ€hlt, um die Perspektiven von Einrichtungsleitungen, FachkrĂ€ften und Bewohnenden zu erfassen. Dazu wurden insgesamt vier Studien durchgefĂŒhrt, welche die Forschungsfragen aus den drei verschiedenen Perspektiven beleuchten sollen. Ergebnisse. Die Ergebnisse der Dissertation zeigen deutlich ein Spannungsfeld zwischen den Perspektiven der befragten Personen auf. WĂ€hrend sich fĂŒr Bewohnende vielfĂ€ltige Möglichkeiten und Chancen durch die Nutzung digitaler EndgerĂ€te ergeben, sehen die Einrichtungsleitungen die Internetnutzung ihrer Bewohnenden teilweise sehr kritisch. Die befragten FachkrĂ€fte schĂ€tzen ihre eigenen Medienkompetenzen als gut ein und sehen sich dazu in der Lage, den Bewohnenden bei Fragen und Problemen zur Seite zu stehen. Von den Bewohnenden hingegen wird die fehlende UnterstĂŒtzung durch die FachkrĂ€fte beklagt und Äußerungen ĂŒber wahrgenommen Stigmatisierung getĂ€tigt. Die Dissertation zeigt auf den Ebenen der Mikro-, Meso- und Makroebene verschiedene Faktoren auf, welche sich derzeit grĂ¶ĂŸtenteils hemmend auf die digitalen Teilhabemöglichkeiten der Bewohnenden auswirken. Implikationen. Die Dissertation gibt einen Überblick ĂŒber verschiedene Strategien zum Umgang mit den analysierten Herausforderungen, Ängsten und Barrieren. Diese Implikationen werden auf der wissenschaftlichen, politischen und praktischen Ebene eingeordnet und zusammenfassend diskutiert

    Untersuchungen zum Einfluss von pH- und CO2-Stress auf Physiologie und Threoninproduktion von Escherichia coli

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    Das gramnegative Enterobakterium Escherichia coli ist nicht nur der bedeutendste mikrobielle Modellorganismus, sondern wird auch zur biotechnologischen Produktion einer Vielzahl von Substanzen, darunter der AminosĂ€ure L-Threonin, eingesetzt. Sowohl in seinem natĂŒrlichen Habitat als auch wĂ€hrend der Threoninproduktion ist E. coli verschiedenen Stresssituationen, wie VerĂ€nderungen des externen pH-Werts und der CO2-Konzentration, ausgesetzt. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die VerĂ€nderung des externen pH-Werts in beide Richtungen eine drastische Verringerung von Wachstum und ProduktivitĂ€t der Zellen zur Folge hat. WĂ€hrend eine erhöhte CO2-Konzentration bei neutralem externen pH-Wert keinen Einfluss hatte, wurde durch die Kombination von niedrigem pH-Wert und erhöhter CO2-Konzentration die Threoninproduktion komplett inhibiert. E. coli besitzt eine effektive pH-Homöostase bei externen pH-Werten zwischen 5,5 und 9. In diesem Bereich wurde ein interner pH-Wert von 7 - 7,5 aufrechterhalten. Dabei wurde beobachtet, dass der Stammhintergrund und die Zusammensetzung des Mediums signifikante VerĂ€nderungen der pH-Resistenz zur Folge hatten. AminosĂ€ure-Decarboxylasen und Transporter besitzen bei moderat niedrigen pH-Werten keine Bedeutung im Gegensatz zu Kaliumtransportsystemen, deren Einfluss in diesem Bereich bestĂ€tigt werden konnte. Die Aufgabe von Kationen-Protonen-Antiportern scheint auf die Natrium-Homöostase beschrĂ€nkt zu sein. Es konnte festgestellt werden, dass sowohl bei niedrigem als auch bei hohem pH-Wert weitere, bisher unbekannte Komponenten an der pH-Homöostase beteiligt sein mĂŒssen. Die Untersuchung der Bildung von Acetat als Nebenprodukt der Threoninproduktion ergab, dass von den Zellen gebildetes Acetat im Gegensatz zu extern zugegebenem keinen Einfluss auf den internen pH-Wert von E. coli hat. CO2 hatte in hohen Konzentrationen bei Wildtyp und Produktionsstamm einen Zusammenbruch des pH-Gradienten zur Folge. Ein Mechanismus fĂŒr die Wirkung von CO2 konnte vorgeschlagen werden. DarĂŒber hinaus konnten VorschlĂ€ge zur Optimierung der Prozessbedingungen und der StĂ€mme fĂŒr die biotechnologische Produktion abgeleitet werden

    Contribution de la combustion du bois à la qualité de l'air et étude de la réactivité atmosphérique des méthoxyphénols en chambre de simulation

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    One of the objectives of the Grenelle Environment Forum is to increase the quantity of the renewable energy up to 23% in the final energy consumption in France in 2020, to reduce fossil fuel consumption and thus restrict the level of greenhouse gas emissions. The wood-energy represents an alternative to fossil fuel, but it also a source of atmospheric pollutants. It is necessary to determine its potential contribution to the degradation of air quality (indoor and outdoor). During this PhD, my works focused on the study, in simulation chambers, of the atmospheric degradation of compounds emitted by wood combustion : the methoxyphenols. In the Laboratory of Physical Chemistry of the Atmosphere (LPCA) of the Universite of Littoral-CĂŽte d’Opale (ULCO), tests were carried out to be sure that the walls of the chamber (in PMMA PolyMethacrylate of Methyl) are not a source of artifacts during its irradiation and chemical reactions with ozone, hydroxyl radicals and nitrate radicals. The rate coefficient of the reaction of syringol with OH radicals was determinate at (294 ± 2) K and is 9,65 x 10−ÂčÂč cmÂł molecule−Âč s−Âč. Then the atmospheric lifetime was calculated : it is about 2 hours during the day. During the oxidation of guaiacol and syringol, we observed the formation of Secondary Organic Aerosol (SOA) with yields ranging from of 0.003 to 0.87 and from 0.10 to 0.36, respectively. Oxidation products study in the gas- and particle- phases for the reaction of guaiacol with OH radicals showed principally the presence of nitroguaiacols in the gas phase, which may be potential wood combustion tracers due to their low atmospheric reactivity. The kinetic studied of NO₃ radicals with guaiacol, 3-methoxyphenol and syringol were realized at (294 ± 3) K. They were leaded to rate coefficients in the range of (1,15 – 21,7) x 10−ÂčÂč cmÂł molecule−Âč s−Âč and so associated atmospheric lifetimes about 2 minutes, overnight. At the Bergische UniversitĂ€t Wuppertal (Germany), the reaction of a series of methoxylated aromatic compounds (anisole, 2-methylanisole, guaiacol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol, 2-methoxy-4-methylphenol, syringol and 2,3-dimethoxyphenol) with hydroxyl radicals were studied leading to the following rate coefficients for methoxybenzenes and metoxyphenols, (2,12 -4,64) x 10−ÂčÂč cmÂł molecule−Âč s−Âč and (5,75 -8,10) x 10−ÂčÂč cmÂł molecule−Âč s−Âč, respectively. The estimated atmospheric lifetimes are in the range from 4 to 8 hours and from 2 to 3 hours, for methoxybenzenes and methoxyphenols, respectively. For these compounds, we also determined, the rate coefficients for their reaction with chlorineatoms, which are between (1,07 – 1,20) x 10−ÂčÂč cmÂł molecule−Âč s−Âč, for methoxybenzenes, and (2,71 – 4,73) x 10−ÂčÂč cmÂł molecule−Âč s−Âč, for methoxyphenols. Thus, their respective atmospheric lifetimes are 46-52 hours and 12-21 hours. This study of tropospheric oxidation of methoxyphenols is to our knowledge the first one. It allows underlining a high reactivity of these compounds during the day and overnight and also their contribution to SOA formation. The wood-energy is thus both a source of primary and secondary aerosols. Its use therefore impacts human health and the environment.Afin de rĂ©duire la consommation en Ă©nergie fossile et ainsi limiter les Ă©missions de gaz Ă  effet de serre, l’un des objectif du Grenelle de l’Environnement est de porter Ă  23% la part des Ă©nergies renouvelables dans la consommation d’énergie finale en France en 2020. Le bois-Ă©nergie reprĂ©sente une alternative Ă  l’utilisation des Ă©nergies fossiles, mais c’est Ă©galement une source de polluants dans l’atmosphĂšre et il est essentiel de dĂ©terminer sa contribution potentielle Ă  la dĂ©gradation de la qualitĂ© de l’air intĂ©rieur et extĂ©rieur. Au cours de cette thĂšse, mes travaux de recherche se sont focalisĂ©s sur l’étude en chambres de simulation de la dĂ©gradation atmosphĂ©rique de composĂ©s Ă©mis par la combustion du bois : les mĂ©thoxyphĂ©nols. Au Laboratoire de Physico-Chimie de l’AtmosphĂšre (LPCA) de l’UniversitĂ© du Littoral CĂŽte d’Opale (ULCO), des tests ont tout d’abord Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©s afin de s’assurer que les parois de la chambre, en PMMA (PolyMĂ©thacrylate de MĂ©thyle), n’induisaient pas d’artĂ©facts lors de son irradiation et des rĂ©actions chimiques rĂ©alisĂ©es avec l’ozone, les radicaux hydroxyles et les radicaux nitrates. La constante de rĂ©action du syringol avec les radicaux OH a Ă©tĂ© dĂ©terminĂ©e Ă  (294 ± 3) K. La valeur obtenue (9,65x10⁻ÂčÂč cmÂł.molĂ©cule⁻Âč.s⁻Âč) conduit Ă  une durĂ©e de vie atmosphĂ©rique du syringol d’environ 2 heures pendant la journĂ©e. L’oxydation du guaiacol et du syringol par les radicaux hydroxyles a permis d’observer la formation d’aĂ©rosols organiques secondaires (AOS) avec des rendements de 0,003 - 0,87 et 0,10 - 0,36, respectivement. L’étude des produits d’oxydation gazeux et particulaires de la rĂ©action du guaiacol avec les radicaux OH a mis en Ă©vidence principalement la prĂ©sence de nitroguaiacols dans la phase gazeuse et nous avons suggĂ©rĂ© d’utiliser ces composĂ©s comme traceurs de la combustion du bois du fait de leur faible rĂ©activitĂ© atmosphĂ©rique.Les Ă©tudes cinĂ©tiques des rĂ©actions des radicaux nitrates avec le guaiacol, le 3-mĂ©thoxyphĂ©nol et le syringol rĂ©alisĂ©es Ă  (294 ± 3) K ont permis de dĂ©terminer les constantes de rĂ©actions correspondantes. Celles-ci se trouvent dans la gamme (1,15 – 21,7) × 10⁻ÂčÂč cmÂł.molĂ©cule⁻Âč.s⁻Âč et les durĂ©es de vie associĂ©es sont d’environ 2 minutes pendant la nuit. À la Bergische UniversitĂ€t Wuppertal (en Allemagne), la rĂ©action d’une sĂ©rie de composĂ©s aromatiques mĂ©thoxylĂ©s (anisole, 2-mĂ©thylanisole, guaiacol, 3-mĂ©thoxyphĂ©nol, 4-mĂ©thoxyphĂ©nol, 2-mĂ©thoxy-4-mĂ©thylphĂ©nol, syringol et 2,3-dimĂ©thoxyphĂ©nol) avec les radicaux hydroxyles a Ă©tĂ© Ă©tudiĂ©e. Les constantes des mĂ©thoxybenzĂšnes et mĂ©thoxyphĂ©nols obtenues sont comprises entre (2,12 – 4,64) x 10⁻ÂčÂč cmÂł.molĂ©cule⁻Âč.s⁻Âč et (5,75 - 8,10) x 10⁻ÂčÂč cmÂł.molĂ©cule⁻Âč.s⁻Âč, respectivement, ce qui conduit Ă  des durĂ©es de vie de 4-8 et 3-2 heures. Pour ces mĂȘmes composĂ©s, nous avons Ă©galement dĂ©terminĂ©, les constantes pour leur rĂ©action avec les atomes de chlore qui sont dans la gamme (1,07 – 1,20) x 10⁻Âč⁰ cmÂł.molĂ©cule⁻Âč.s⁻Âč, pour les mĂ©thoxybenzĂšnes et (2,71 – 4,73) x 10⁻Âč⁰ cmÂł.molĂ©cule⁻Âč.s⁻Âč pour les mĂ©thoxyphĂ©nols. Leurs durĂ©es de vie vis-Ă -vis de cette rĂ©action sont respectivement de 46-52 heures et 12-21 heures. Cette Ă©tude sur l’oxydation troposphĂ©rique des mĂ©thoxyphĂ©nols est Ă  notre connaissance la premiĂšre qui ait Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©e. Elle a permis de mettre en Ă©vidence une rĂ©activitĂ© Ă©levĂ©e diurne et nocturne de ces composĂ©s ainsi que leur contribution Ă  la formation d’AOS. Le bois-Ă©nergie est donc Ă  la fois une source d’aĂ©rosols primaires mais Ă©galement secondaires et son utilisation a donc des effets sur l’homme (santĂ©) et l’environnement

    Tailoring the self-assembly, interfacial properties and rheological behaviour of sugar-based surfactants

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    Surfactants are important ingredients in many formulated products used in everyday life. Many of these surfactants originates from fossil-based materials and degrades slowly in aquatic systems. As society strives towards having a smaller environmental footprint, surfactants that are non-toxic, biodegradable and can be synthesized from renewable raw materials need to be developed. To this end sugar-based surfactants, or alkylglycosides, is a promising class of surfactants that have the properties that are sought after. To utilize these surfactants to their full potential more knowledge is required about their behaviour both at interfaces and in solution.In this thesis the behaviour of the alkylglycoside C16G2, and how it is affected by small changes in its molecular structure, has been studied with scattering techniques and rheometry. The anomeric configuration was found to have a large impact as ÎČ-C16G2 allowed for a more efficient packing of the headgroup, compared to α-C16G2. This is apparent both at interfaces, where the adsorption was higher for the ÎČ anomer, and in solution, where ÎČ-C16G2 forms very elongated worm-like micelles while α-C16G2 forms shorter cylindrical micelles. The difference in self-assembly affects the rheological behaviour of these solutions where highly viscous, shear thinning and viscoelastic properties reflects the long micelles of ÎČ-C16G2, while solutions of α-C16G2 are Newtonian with low viscosity. The effect of introducing a double bond in the tailgroup of ÎČ-C16G2 was also investigated, where a significant decrease in Krafft point was seen, while the formation of worm-like micelles and viscous solutions was still evident

    The Palgrave Handbook of International Energy Economics

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    This open access handbook is distinguished by its emphasis on international energy, rather than domestic energy policies or international geopolitic aspects. Addressing key topics such as energy production and distribution, renewables and corporate energy structures, alongside global energy trends, regional case studies and emerging areas such as the digitalization of energy and energy transition, this handbook provides a major new contribution to the field of international energy economics. Written by academics, practitioners and policy-makers, this handbook is a valuable and timely addition to the literature on international energy economics. This book was published open access with the support of Eni

    Economics of Electricity Battery Storage

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    This chapter deals with the challenges and opportunities of energy storage, with a specific focus on the economics of batteries for storing electricity in the framework of the current energy transition. Storage technologies include a variety of solutions that have been used for different grid services, including frequency control, load following, and uninterrupted power supply. A recent interest is being triggered by the increasing grid balance requirements to integrate variable renewable sources and distributed generation. In parallel, lithium-ion batteries are experiencing a strong market expansion driven by an uptake of electric vehicles worldwide, which is leading to a strong decrease of production costs, making Li-ion batteries an attractive solution also for stationary storage applications

    Molecular mechanisms of folding of intrinsically disordered proteins

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    In this thesis, we studied the interaction between the intrinsically disordered domain of the nucleoprotein (N) of Measles virus (MeV), NTAIL, and its partner XD, the X domain of the MeV phosphoprotein (P). It had been previously shown that the α-MoRE (residues 489-506) of NTAIL undergoes an α-helical folding after binding to XD (induced fit mechanism) while regions flanking the α-MoRE remain disordered (fuzzy) in the complex. The fuzzy appendage preceding the α-MoRE was shown to decrease the binding affinities towards XD and the rate of folding of the α-MoRE. In this thesis, by producing NTAIL variants (single-site variants, truncation variants, artificial variants) and performing kinetic experiments of the interaction with XD, we studied the folding after binding mechanism of NTAIL at the single residue level, and investigated the mechanisms through which the fuzzy region hampers the binding affinity and the folding rate of the α-MoRE. We concluded that the central part of the helix is responsible for the initial interactions driving the binding with XD. Moreover, we found that the fuzzy region causes a decrease in the folding rate of the α-MoRE through a combination of entropic and enthalpic effects. We also studied the interaction between NTAIL and a variant of XD, I504A, that populates only the native state. These studies showed that both the binding and the folding steps of the NTAIL-XD interaction are highly dependent on the shape of XD, suggesting that this IDP folds by heterogeneous nucleation via a mechanism induced by the shape of the partner (templated folding)
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