Magnetically operated nanorelay based on two single-walled carbon nanotubes filled with endofullerenes Fe@C20

Structural and energy characteristics of the smallest magnetic endofullerene Fe@C20 have been calculated using the density functional theory approach. The ground state of Fe@C20 is found to be a septet state, and the magnetic moment of Fe@C20 is estimated to be 8 Bohr magnetons. Characteristics of an (8,8) carbon nanotube with a single Fe@C20 inside are studied in the framework of the semiempirical approach. The scheme of a magnetic nanorelay based on cantilevered nanotubes filled with magnetic endofullerenes is elaborated. The proposed nanorelay is turned on as a result of bending of nanotubes by a magnetic force. Operational characteristics of such a nanorelay based on (8,8) and (21,21) nanotubes fully filled with Fe@C20 are estimated and compared to the ones of a nanorelay made of a (21,21) nanotube fully filled with experimentally observed (Ho3N)@C80 with the magnetic moment of 21 Bohr magnetons. Room temperature operation of (21,21) nanotube based nanorelays is shown.Comment: 18 pages, 9 figure

Effect of Peierls transition in armchair carbon nanotube on dynamical behaviour of encapsulated fullerene

The changes of dynamical behaviour of a single fullerene molecule inside an armchair carbon nanotube caused by the structural Peierls transition in the nanotube are considered. The structures of the smallest C20 and Fe@C20 fullerenes are computed using the spin-polarized density functional theory. Significant changes of the barriers for motion along the nanotube axis and rotation of these fullerenes inside the (8,8) nanotube are found at the Peierls transition. It is shown that the coefficients of translational and rotational diffusions of these fullerenes inside the nanotube change by several orders of magnitude. The possibility of inverse orientational melting, i.e. with a decrease of temperature, for the systems under consideration is predicted.Comment: 9 pages, 6 figures, 1 tabl

Nanotube-Based NEMS: Control vs. Thermodynamic Fluctuations

Multi-scale simulations of nanotube-based nanoelectromechanical systems (NEMS) controlled by a nonuniform electric field are performed by an example of a gigahertz oscillator. Using molecular dynamics simulations, we obtain the friction coefficients and characteristics of the thermal noise associated with the relative motion of the nanotube walls. These results are used in a phenomenological one-dimensional oscillator model. The analysis based both on this model and the Fokker-Planck equation for the oscillation energy distribution function shows how thermodynamic fluctuations restrict the possibility of controlling NEMS operation for systems of small sizes. The parameters of the force for which control of the oscillator operation is possible are determined.Comment: 40 pages, 12 figure

Early Stage Biomineralization in the Periostracum of the ‘Living Fossil’ Bivalve Neotrigonia

A detailed investigation of the shell formation of the palaeoheterodont ‘living fossil’ Neotrigonia concentrated on the timing and manufacture of the calcified ‘bosses’ which stud the outside of all trigonioid bivalves (extant and fossil) has been conducted. Electron microscopy and optical microscopy revealed that Neotrigonia spp. have a spiral-shaped periostracal groove. The periostracum itself is secreted by the basal cell, as a thin dark pellicle, becoming progressively transformed into a thin dark layer by additions of secretions from the internal outer mantle fold. Later, intense secretion of the internal surface of the outer mantle fold forms a translucent layer, which becomes transformed by tanning into a dark layer. The initiation of calcified bosses occurred at a very early stage of periostracum formation, deep within the periostracal groove immediately below the initialmost dark layer. At this stage, they consist of a series of polycyclically twinned crystals. The bosses grow as the periostracum traverse through the periostracal groove, in coordination with the thickening of the dark periostracal layer and until, upon reaching the mantle edge, they impinge upon each other and become transformed into large prisms separated by dark periostracal walls. In conclusion, the initial bosses and the external part of the prismatic layer are fully intraperiostracal. With later growth, the prisms transform into fibrous aggregates, although the details of the process are unknown. This reinforces the relationships with other groups that have the ability to form intraperiostracal calcifications, for example the unionoids with which the trigonioids form the clade Paleoheterodonta. The presence of similar structures in anomalodesmatans and other euheterodonts raises the question of whether this indicates a relationship or represents a convergence. The identification of very early calcification within an organic sheet has interesting implications for our understanding of how shells may have evolved.Coordinated Research Projects CGL2010-20748-C02-01 (AGC, EMH) and 02 (CS) (DGI, Spanish MICINN); the Research Group RNM363 (Consejería de Economía, Investigación, Ciencia y Empleo, Junta de Andalucía); and the FP7 COST Action TD0903 of the European Community

Absence of Ca2+-Induced Mitochondrial Permeability Transition but Presence of Bongkrekate-Sensitive Nucleotide Exchange in C. crangon and P. serratus

Mitochondria from the embryos of brine shrimp (Artemia franciscana) do not undergo Ca2+-induced permeability transition in the presence of a profound Ca2+ uptake capacity. Furthermore, this crustacean is the only organism known to exhibit bongkrekate-insensitive mitochondrial adenine nucleotide exchange, prompting the conjecture that refractoriness to bongkrekate and absence of Ca2+-induced permeability transition are somehow related phenomena. Here we report that mitochondria isolated from two other crustaceans, brown shrimp (Crangon crangon) and common prawn (Palaemon serratus) exhibited bongkrekate-sensitive mitochondrial adenine nucleotide transport, but lacked a Ca2+-induced permeability transition. Ca2+ uptake capacity was robust in the absence of adenine nucleotides in both crustaceans, unaffected by either bongkrekate or cyclosporin A. Transmission electron microscopy images of Ca2+-loaded mitochondria showed needle-like formations of electron-dense material strikingly similar to those observed in mitochondria from the hepatopancreas of blue crab (Callinectes sapidus) and the embryos of Artemia franciscana. Alignment analysis of the partial coding sequences of the adenine nucleotide translocase (ANT) expressed in Crangon crangon and Palaemon serratus versus the complete sequence expressed in Artemia franciscana reappraised the possibility of the 208-214 amino acid region for conferring sensitivity to bongkrekate. However, our findings suggest that the ability to undergo Ca2+-induced mitochondrial permeability transition and the sensitivity of adenine nucleotide translocase to bongkrekate are not necessarily related phenomena

Healable Cellulose Iontronic Hydrogel Stickers for Sustainable Electronics on Paper

The authors acknowledge the support from FCT - Portuguese Foundation for Science and Technology through the Ph.D. scholarships SFRH/BD/126409/2016 (I.C.) and SFRH/BD/122286/2016 (J.M.). The authors would like to acknowledge the European Commission under project NewFun (ERC-StG-2014, GA 640598) and project SYNERGY (H2020-WIDESPREAD-2020-5, CSA, proposal no 952169). This work was also supported by the FEDER funds through the COMPETE 2020 Program and the National Funds through the FCT - Portuguese Foundation for Science and Technology under the Project No. POCI-01-0145-FEDER-007688, reference UID/CTM/50025, project CHIHC, reference PTDC/NAN-MAT/32558/2017. The authors would also like to thank their colleagues Daniela Gomes and Ana Pimentel from CENIMAT/i3N for the SEM and DSC-TGA measurements, respectively.Novel nature-based engineered functional materials combined with sustainable and economically efficient processes are among the great challenges for the future of mankind. In this context, this work presents a new generation of versatile flexible and highly conformable regenerated cellulose hydrogel electrolytes with high ionic conductivity and self-healing ability, capable of being (re)used in electrical and electrochemical devices. They can be provided in the form of stickers and easily applied as gate dielectric onto flexible indium–gallium–zinc oxide transistors, decreasing the manufacturing complexity. Flexible and low-voltage (<2.5 V) circuits can be handwritten on-demand on paper transistors for patterning of conductive/resistive lines. This user-friendly and simplified manufacturing approach holds potential for fast production of low-cost, portable, disposable/recyclable, and low-power ion-controlled electronics on paper, making it attractive for application in sensors and concepts such as the “Internet-on-Things.”.publishersversionpublishe

Коммуникационный менеджмент в аспекте пищевой промышленности

Сектор харчової промисловості – це складна система, існування якої значної мірою залежить від ефективної комунікації. Функціонування системи відбувається у турбулентному ринковому середовищі, яке вимагає відповідної інформації про клієнтів, конкурентів чи партнерів, що дозволяє створити атмосферу довіри та призводить до зростання інтересу до продукції чи послуг. Інтернаціоналізація і глобалізація економіки продовольства ставить нові вимоги до якості та рівня комунікативності підприємств, підкреслюючи тим самим роль технологій у відповідному середовищі, де основним джерелом прибутку стає інформація та методи її виявлення й перетворення. Авторами представлено дослідження з вивчення ефективності комунікаційного менеджменту, що має на меті висвітлення інформації не повною мірою представленої у сучасній літературі. Дослідження присвячено ідентифікації комунікаційних систем в аспекті ланцюга дистрибуції, що на думку авторів є основою ефективних стратегій діяльності підприємств харчової промисловості.Сектор пищевой промышленности – это сложная система, существование которой в значительной мере зависит от эффективной коммуникации. Функционирование системы происходит в турбулентном рыночной среде, которое требует соответствующей информации о клиентах, конкурентов или партнеров, что позволяет создать атмосферу доверия и приводит к росту интереса к продукции или услугам. Интернационализация и глобализация экономики продовольствия ставит новые требования к качеству и уровню коммуникативности предприятий, подчеркивая тем самым роль технологий в соответствующей среде, где основным источником прибыли становится информация и методы ее обнаружения и преобразования. Авторами представлены исследования по изучению эффективности коммуникационного менеджмента, имеющая целью освещения информации не в полной мере представленной в современной литературе. Исследование посвящено идентификации коммуникационных систем в аспекте цепи дистрибуции, которые, по мнению авторов, являются основой эффективных стратегий деятельности предприятий пищевой промышленности.Sectors of the food economy create systems which existence is dependent upon effective communication. Due to a turbulent market environment they need information about customers, competitors or allies in order to create a trust atmosphere that will lead to increased interest in their products or service. Internationalization and globalization of the food economy postulate new communication needs, thereby emphasizing the role of communication in dealing with the environment in which the primary source of profit become the information and methods of their identifying and sharing. The authors undertook a study which, through concentration on communication management, fills a significant gap in literature dedicated to identification of a communication system in the aspect of a supply chain and as an element of strategies of food industry enterprises

Коммуникационный менеджмент в аспекте пищевой промышленности

Сектор харчової промисловості – це складна система, існування якої значної мірою залежить від ефективної комунікації. Функціонування системи відбувається у турбулентному ринковому середовищі, яке вимагає відповідної інформації про клієнтів, конкурентів чи партнерів, що дозволяє створити атмосферу довіри та призводить до зростання інтересу до продукції чи послуг. Інтернаціоналізація і глобалізація економіки продовольства ставить нові вимоги до якості та рівня комунікативності підприємств, підкреслюючи тим самим роль технологій у відповідному середовищі, де основним джерелом прибутку стає інформація та методи її виявлення й перетворення. Авторами представлено дослідження з вивчення ефективності комунікаційного менеджменту, що має на меті висвітлення інформації не повною мірою представленої у сучасній літературі. Дослідження присвячено ідентифікації комунікаційних систем в аспекті ланцюга дистрибуції, що на думку авторів є основою ефективних стратегій діяльності підприємств харчової промисловості.Сектор пищевой промышленности – это сложная система, существование которой в значительной мере зависит от эффективной коммуникации. Функционирование системы происходит в турбулентном рыночной среде, которое требует соответствующей информации о клиентах, конкурентов или партнеров, что позволяет создать атмосферу доверия и приводит к росту интереса к продукции или услугам. Интернационализация и глобализация экономики продовольствия ставит новые требования к качеству и уровню коммуникативности предприятий, подчеркивая тем самым роль технологий в соответствующей среде, где основным источником прибыли становится информация и методы ее обнаружения и преобразования. Авторами представлены исследования по изучению эффективности коммуникационного менеджмента, имеющая целью освещения информации не в полной мере представленной в современной литературе. Исследование посвящено идентификации коммуникационных систем в аспекте цепи дистрибуции, которые, по мнению авторов, являются основой эффективных стратегий деятельности предприятий пищевой промышленности.Sectors of the food economy create systems which existence is dependent upon effective communication. Due to a turbulent market environment they need information about customers, competitors or allies in order to create a trust atmosphere that will lead to increased interest in their products or service. Internationalization and globalization of the food economy postulate new communication needs, thereby emphasizing the role of communication in dealing with the environment in which the primary source of profit become the information and methods of their identifying and sharing. The authors undertook a study which, through concentration on communication management, fills a significant gap in literature dedicated to identification of a communication system in the aspect of a supply chain and as an element of strategies of food industry enterprises