High-pressure chemistry of hydrocarbons relevant to planetary interiors and inertial confinement fusion

Diamond formation in polystyrene (C8H8)n, which is laser-compressed and heated to conditions around 150 GPa and 5000 K, has recently been demonstrated in the laboratory [Kraus et al., Nat. Astron. 1, 606–611 (2017)]. Here, we show an extended analysis and comparison to first-principles simulations of the acquired data and their implications for planetary physics and inertial confinement fusion. Moreover, we discuss the advanced diagnostic capabilities of adding high-quality small angle X-ray scattering and spectrally resolved X-ray scattering to the platform, which shows great prospects of precisely studying the kinetics of chemical reactions in dense plasma environments at pressures exceeding 100 GPa

Indirect evidence for elemental hydrogen in laser-compressed hydrocarbons

We demonstrate a significantly simplified experimental approach for investigating liquid metallic hydrogen, which is crucial to understand the internal structure and evolution of giant planets. Plastic samples were shock-compressed and then probed by short pulses of X-rays generated by free electron lasers. By comparison with ab initio simulations, we provide indirect evidence for the creation of elemental hydrogen in shock-compressed plastics at ∼150 GPa and ∼5, 000 K and thus in a regime where hydrogen is predicted to be metallic. Being the most common form of condensed matter in our solar system, and ostensibly the simplest of all elements, hydrogen is the model case for many theoretical studies and we provide a new possibility to benchmark models for conditions with extreme pressures and temperatures. Moreover, this approach will also allow to probe the chemical behavior of metallic hydrogen in mixture with other elements, which, besides its importance for planetary physics, may open up promising pathways for the synthesis of new materials

Recovery of release cloud from laser shock-loaded graphite and hydrocarbon targets: in search of diamonds

This work presents first insights into the dynamics of free-surface release clouds from dynamically compressed polystyrene and pyrolytic graphite at pressures up to 200 GPa, where they transform into diamond or lonsdaleite, respectively. These ejecta clouds are released into either vacuum or various types of catcher systems, and are monitored with high-speed recordings (frame rates up to 10 MHz). Molecular dynamics simulations are used to give insights to the rate of diamond preservation throughout the free expansion and the catcher impact process, highlighting the challenges of diamond retrieval. Raman spectroscopy data show graphitic signatures on a catcher plate confirming that the shock-compressed PS is transformed. First electron microscopy analyses of solid catcher plates yield an outstanding number of different spherical-like objects in the size range between ten(s) up to hundreds of nanometres, which are one type of two potential diamond candidates identified. The origin of some objects can unambiguously be assigned, while the history of others remains speculative

Analysis of the impact of sex and age on the variation in the prevalence of antinuclear autoantibodies in Polish population: a nationwide observational, cross-sectional study

The detection of antinuclear autoantibody (ANA) is dependent on many factors and varies between the populations. The aim of the study was first to assess the prevalence of ANA in the Polish adult population depending on age, sex and the cutoff threshold used for the results obtained. Second, we estimated the occurrence of individual types of ANA-staining patterns. We tested 1731 patient samples using commercially available IIFA using two cutoff thresholds of 1:100 and 1:160. We found ANA in 260 participants (15.0%), but the percentage of positive results strongly depended on the cutoff level. For a cutoff threshold 1:100, the positive population was 19.5% and for the 1:160 cutoff threshold, it was 11.7%. The most prevalent ANA-staining pattern was AC-2 Dense Fine speckled (50%), followed by AC-21 Reticular/AMA (14.38%) ANA more common in women (72%); 64% of ANA-positive patients were over 50 years of age. ANA prevalence in the Polish population is at a level observed in other highly developed countries and is more prevalent in women and elderly individuals. To reduce the number of positive results released, we suggest that Polish laboratories should set 1:160 as the cutoff threshold

Komfort – właściwości biofizyczne pakietów odzieżowych podklejonych wkładami klejowymi

The task of clothing, in addition to protecting the body against atmospheric factors, is to ensure appropriate physiological comfort for the user. Therefore it is necessary to select appropriate fabrics to create clothes that are characterised by proper comfort – related properties. Physiological comfort is affected by such biophysical properties of clothing as water vapour permeability, hygroscopicity, and thermal resistance. At present in the design of clothing, particular emphasis is placed on providing a drain of moisture from the skin layer under the clothing and on thermal comfort. This raises the question: what is the influence of an adhesive insert on the biophysical properties of clothing packages, which is the aim of the paper. Research on water vapour and heat transport was carried out in static conditions using a standardised method for a ‘skin model’ that simulates the processes of emitting heat and moisture which appear on human skin. An artificial skin model was used to measure the thermal resistance and water vapour resistance in equilibrium conditions.Zadaniem odzieży jest zapewnienie użytkownikowi właściwego stanu komfortu fizjologicznego. Kryterium identyfikujące komfort fizjologiczny to zapewnienie równowagi cieplnej organizmu. Na etapie projektowania materiałowego należy prawidłowo dobrać materiały składowe odzieży, aby zapewniały komfort użytkowy. Możliwość wymiany ciepła między ciałem człowieka, a otoczeniem jest wynikiem procesów: konwekcji, promieniowania, parowania potu, oddychania. Na komfort fizjologiczny wpływają takie właściwości biofizyczne jak przepuszczalność pary wodnej, przewiewność, wodoszczelność, higroskopijność oraz izolacyjność cieplna. Obecnie w projektowaniu odzieży szczególny nacisk kładzie się na zapewnienie odpływu wilgoci z warstw skóry pod ubraniem, a w konsekwencji - zapewnienie komfortu fizjologicznego. Nasuwa się pytanie, jaki wpływ mają wkłady klejowe stosowane w pakietach odzieżowych na właściwości biofizyczne. Badania transportu ciepła wykonuje się w warunkach dynamicznych wykorzystując metodę „modelu sztucznej skóry”, przy pomocy którego wyznacza się ilość ciepła dyfundującego przez próbkę. Za pomocą „modelu sztucznej skóry” zbadano opór cieplny i opór pary wodnej pakietów odzieżowych podklejonych wkładami klejowymi

Application of 3D scanning an a way of improving PPE fitting - on the example of the respiratory system protection equipment

Środki ochrony indywidualnej zgodne z wymaganiami UE powinny zapewniać ich dopasowanie do wymiarów użytkownika. Projektowanie elementów ŚOI na podstawie uśrednionych wartości zarejestrowanych wymiarów antropometrycznych może skutkować niedopasowaniem wyrobów do większej grupy użytkowników. Z tego względu w artykule przedstawiono metodologię projektowania masek lub półmasek ochronnych dopasowanych do określonych typoszeregów użytkowników lub wyrobów przeznaczonych dla indywidualnego klienta. Wykorzystano do tego celu skaner ręczny 3D, którym zmierzono wymiary twarzy populacji 55 ratowników.Personal Protection Equipment (PPE), which are in agreement with the EU requirements, should assure their fitting to the user dimensions. Designing PPE elements on the basis of mean values of registered anthropometric dimensions can be the reason that those products don't fit to the large group of users. Therefore, there is presented a methodology of designing masks or half-mask fitting to the given group of users or products, which are dedicated for the individual client. 3D body scanner was used for this purpose 55 rescue persons were examined

Application of 3D scanning for measuring feet. part.2 : Protective shoe fit assessment

Przy projektowaniu obuwia ochronnego ważnym zagadnieniem jest stopień jego dopasowania do stopy użytkownika, a co za tym idzie sposób stopniowania rozmiarów obuwia. W artykule przedstawiono metodologie projektowana obuwia ochronnego dopasowanego do określonych typoszeregów użytkowników lub obuwia spersonalizowanego, czyli przeznaczonego dla indywidualnego klienta Wykorzystano do tego celu skaner ręczny 3D.Shoe fu assessment is a very important step during the design stage of protective footwear, just as well as the shoe size grading. This paper presents a methodology for designing protective footwear, which fit a given group of users or personalized shoes for an individual client. A 3D hand scanner was used for this purpose

Trójwymiarowe modelowanie odzieży– koncepcja struktury odzieży w 3D

This work presents the results of our approach in the field of modelling and numerical simulation of a garment in a 3D virtual environment. In our study we take into account the strategic point of approach where the numerical avatar model integrates the garment model by association without difficulty. On the other hand the flattening of 2D and 3D garment patterns need to be associative, accurate and impose the existing fabric deformation linked with a garment drape. The results mentioned in our previous paper showed that the adaptive mannequin morphotype model follows the human body morphology from the scanner, although large deformations were imposed to the initial human body during the creation process presented. This model is dedicated to the ready-to-wear garment sectors except for garments very close-fitting to the body (ease allowance value = 0 or negative) such as corsetry, because in this particular case it is necessary to consider the evolution of the chest for women. Moreover the concept of design offered is of sufficient interest to follow the results of the measurement. With this adaptive mannequin morphotype model, we will describe the study on the development of garment models in a 3D environment.W pracy przedstawiono wyniki naszych rozważań związanych z projektowaniem, modelowaniem i symulacją numeryczną odzieży w 3D przestrzeni wirtualnej. Strategicznym dla tych badań jest sposób integracji modelu ciała człowieka i modelu odzieży, które winny współdziałać w sposób bezkolizyjny. Jednocześnie poziom „współpracy” obu modeli winien być zapewniony tak, aby proces tworzenia i modelowania form odzieży związany z działaniami na płaszczyźnie jak i w trójwymiarze gwarantował ich spójność, dokładność, a także uwzględniał „zachowanie się materiału” w noszonej odzieży. Wyniki badań, prezentowane we wcześniejszej publikacji, związane z projektowaniem naszego parametrycznego manekina pokazują iż model manekina parametrycznego, mimo zaimplementowanych w procesie projektowania znacznych przekształceń, pozostaje zgodny z pierwotnym modelem ciała człowieka uzyskanym w wyniku skanowania. Proponowana koncepcja projektowania odzieży z w/w manekinem parametrycznym wydaje się właściwą dla sektora odzieży oferowanej przez sieci handlowe, za wyjątkiem odzieży bardzo dopasowanej (luzy odzieżowe równe zero lub ujemne) jak wyroby gorseciarskie, ponieważ w tym szczególnym przypadku należałoby uwzględnić również różnorodność kobiecego biustu. Co więcej, stwarza ona również kolejną, potencjalną możliwość wykorzystania wyników kampanii pomiarowych populacji

Rola bielizny jako elementu składowego odzieży ochronnej dla odlewnika

Foundry worker activity involves remaining in a high temperature while working close to a melting furnace. Special clothing made from aluminized fabrics for this action ensures protection against high temperature. However, the problem is that the existing so far suits have not been breathable. This paper the presents the utility comfort parameters of underwear goods which can be used under protective clothing. The special structure of underwear should assure the maintainance of constant temperature of the body. In order to compare the basic functions, namely ensuring comfort of use, innovative underwear products underwent measurements on a thermal manikin. Moreover a comparison between new raw material solutions of underwear and traditional cotton underwear was made. Additionally the air and water vapour permeability of knitted fabrics were measured. The aim of the study was also to determine such properties as the thermal insulation, air and water vapour permeability of underwear products that influence the physiological comfort of foundry workers in order to choose the best one for foundry worker activity.Podczas pracy przy piecu odlewniczym, pracownik narażony jest na działanie wysokiej temperatury. Ubranie ochronne dla odlewnika wykonane jest z aluminizowanej tkaniny, która zapewnia ochronę przed działaniem wysokiej temperatury. Brak przepuszczalności powietrza oraz pary wodnej specjalistycznej odzieży ochronnej stanowi duże utrudnienie wykonywania rutynowych czynności prac odlewniczych. W artykule podjęto próbę doboru bielizny, która zapewni komfort użytkowania podczas pracy w wysokiej temperaturze. W celu porównania komfortu użytkowania tradycyjnej bielizny bawełnianej z nowymi rozwiązaniami bielizny z zastosowaniem włókien syntetycznych oraz specjalnych konstrukcji splotów wykonano pomiary izolacyjności cieplnej różnych rodzajów bielizny na manekinie termicznym. Ponadto wykonano pomiary przepuszczalności powietrza i pary wodnej wybranych rodzajów bielizny. Analiza porównawcza pozwoliła na tym etapie badań wybrać bieliznę zapewniającą najlepszy poziom komfortu użytkowego w porównaniu z innymi wytypowanymi do badań typami bielizny