Tunable daytime passive radiative cooling based on a broadband angle selective low-pass filter

Passive daytime cooling could contribute to the reduction of our global energy consumption. It is capable of cooling materials down to below ambient temperatures without the necessity of any additional input energy. Yet, current devices and concepts all lack the possibility to switch the cooling properties on and off. Here, we introduce dynamic control for passive radiative cooling during daytime. Using an angle-selective solar filter on top of a nocturnal passive radiator allows tuning the surface temperature of the latter in a wide range by just tilting the filter from normal incidence up to around 23°. This angle-selective filter is based on optically engineered, one-dimensional photonic crystal structures. We use numerical simulations to investigate the feasibility of a switchable low-pass filter/emitter device

Population genomics of the Asian tiger mosquito, Aedes albopictus. Insights into the recent worldwide invasion

Aedes albopictus, the “Asian tiger mosquito,” is an aggressive biting mosquito native to Asia that has colonized all continents except Antarctica during the last ~30–40 years. The species is of great public health concern as it can transmit at least 26 arboviruses, including dengue, chikungunya, and Zika viruses. In this study, using double- digest Restriction site-Associated DNA (ddRAD) sequencing, we developed a panel of ~58,000 single nucleotide polymorphisms (SNPs) based on 20 worldwide Ae. albopic-tus populations representing both the invasive and the native range. We used this genomic- based approach to study the genetic structure and the differentiation of Ae. albopictus populations and to understand origin(s) and dynamics of the recent inva-sions. Our analyses indicated the existence of two major genetically differentiated population clusters, each one including both native and invasive populations. The de-tection of additional genetic structure within each major cluster supports that these SNPs can detect differentiation at a global and local scale, while the similar levels of genomic diversity between native and invasive range populations support the scenario of multiple invasions or colonization by a large number of propagules. Finally, our re-sults revealed the possible source(s) of the recent invasion in Americas, Europe, and Africa, a finding with important implications for vector- control strategies

Design of Multimodal Absorption in the Mid-IR : A Metal Dielectric Metal Approach

Specific control on the mid-infrared (mid-IR) Emission properties is attracting increasing attention for thermal camouflage and passive cooling applications. Metal−dielectric−metal (MDM) structures are well known to support strong magnetic polariton resonances in the optical and near-infrared range. We extend the current understanding of such an MDM structure by specifically designing Au disc arrays on top of ZnS−Au−Si substrates and pushing their resonances to the mid-IR regime. Therefore, we combine fabrication via lift-off photolithography with the finite element method and an inductance−capacitance model. With this combination of techniques, we demonstrate that the magnetic polariton resonance of the first order strongly depends on the individual disc diameter. Furthermore, the fabrication of multiple discs within one unit cell allows a linear combination of the fundamental resonances to conceive broadband absorptance. Quite importantly, even in mixed resonator cases, the absorptance spectra can be fully described by a superposition of the individual disc properties. Our contribution provides rational guidance to deterministically design mid-IR emitting materials with specific narrow- or broadband properties

Photoacoustic thermal characterization of low thermal diffusivity thin films

The photoacoustic measurement technique is a powerful yet underrepresented method to characterize the thermal transport properties of thin films. For the case of isotropic low thermal diffusivity samples, such as glasses or polymers, we demonstrate a general approach to extract the thermal conductivity with a high degree of significance. We discuss in particular the influence of thermal effusivity, thermal diffusivity, and sample layer thickness on the significance and accuracy of this measurement technique. These fundamental thermal properties guide sample and substrate selection to allow for a feasible thermal transport characterization. Furthermore, our data evaluation allows us to directly extract the thermal conductivity from this transient technique, without separate determination of the volumetric heat capacity, when appropriate boundary conditions are fulfilled. Using silica, poly(methyl methacrylate) (PMMA) thin films, and various substrates (quartz, steel, and silicon), we verify the quantitative correctness of our analytical approach

Analysis of the thermal properties of semitransparent materials and characterization of vertical cracks in opaque solids using infrared thermography

243 p.Este trabajo de tesis doctoral ha sido dividido en dos partes. La parte I, trata sobre el uso de la termografía infrarroja pulsada en la llamada configuración frontal para el estudio de las propiedades de transporte térmico de sólidos opacos y semitransparentes. La parte II está dedicada al uso de las termografías moduladas (lock-in) y pulsada para la caracterización de las dimensiones de grietas verticales en sólidos opacos.El estudio de las propiedades térmicas de materiales semitransparentes siempre ha sido un reto para la ciencia e instrumentación. En este trabajo, hemos extendido el método flash en su configuración por delante para estudiar dichas propiedades térmicas de muestras semitransparentes planas, varios arreglos experimentales han sido propuestos para lograr esto.Por otra parte, es importante mencionar que las grietas verticales son particularmente difíciles de detectar con técnicas convencionales (ultrasonidos, corrientes inducidas, etc.) por lo que tiene especial interés práctico el desarrollo de una técnica no invasiva que sea robusta y fiable para detectar u caracterizar grietas finas que penetren hacia el interior del material

Analysis of the thermal properties of semitransparent materials and characterization of vertical cracks in opaque solids using infrared thermography

243 p.Este trabajo de tesis doctoral ha sido dividido en dos partes. La parte I, trata sobre el uso de la termografía infrarroja pulsada en la llamada configuración frontal para el estudio de las propiedades de transporte térmico de sólidos opacos y semitransparentes. La parte II está dedicada al uso de las termografías moduladas (lock-in) y pulsada para la caracterización de las dimensiones de grietas verticales en sólidos opacos.El estudio de las propiedades térmicas de materiales semitransparentes siempre ha sido un reto para la ciencia e instrumentación. En este trabajo, hemos extendido el método flash en su configuración por delante para estudiar dichas propiedades térmicas de muestras semitransparentes planas, varios arreglos experimentales han sido propuestos para lograr esto.Por otra parte, es importante mencionar que las grietas verticales son particularmente difíciles de detectar con técnicas convencionales (ultrasonidos, corrientes inducidas, etc.) por lo que tiene especial interés práctico el desarrollo de una técnica no invasiva que sea robusta y fiable para detectar u caracterizar grietas finas que penetren hacia el interior del material

Reduction of Couplings in the Type-II 2HDM

The idea of reduction of couplings consists in the search for relations between seemingly independent couplings of a renormalizable theory that are renormalization group invariant. In this article, we demonstrate the existence of such 1-loop relations among the top Yukawa, the Higgs quartic and the gauge colour couplings of the Type-II Two Higgs Doublet Model at a high-energy boundary. The phenomenological viability of the reduced theory suggests the value of $\tan\beta$ and the scale in which new physics may appear.Comment: 13 pages, 2 table

Information Extraction Approach for Clinical Practice Guidelines Representation in a Medical Decision Support System

Non

Análisis de zonas de cultivo y cuerpos de agua mediante el cálculo de índices radiométricos con imágenes Sentinel-2

Los cultivos y cuerpos de agua son un tema de interés para los países. Tener información sobre las zonas de cultivo, fuentes de agua y su comportamiento en las distintas temporadas del año es de utilidad para la producción agrícola y para la toma de decisiones. Por otra parte, actualmente se han generado gran cantidad de datos satelitales de la Tierra y herramientas para el procesamiento de grandes volúmenes de imágenes satelitales que son fundamentales para el monitoreo forestal, análisis multitemporal de zonas de cultivo y cuerpos de agua, clasificación del uso del suelo, entre otros usos. Sentinel-2 es un programa de observación de la Tierra que consta de 13 bandas espectrales que proporcionan imágenes de alta resolución espacial y calidad radiométrica. En este artículo se presenta un análisis multitemporal basado en el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada y el Índice de Agua de Diferencia Normalizada, obtenidos con imágenes del satélite Sentinel-2, para la identificación de cambios que se presentan en una zona del sureste de México en el periodo 2018-2020. Los resultados obtenidos demuestran un bajo rango del índice radiométrico en las áreas de estudio durante el 2018. Asimismo, los mayores cambios durante la temporada de lluvia fueron registrados en 2018; esto evidencia la provocación en la disminución en la calidad de los cultivos y en el cuerpo de agua