Effect of crosslinking on the microtribological behavior of model polymer brushes

Polymer brushes in good solvents are known to exhibit excellent tribological properties. We have modeled polymer brushes and their gels using a multibead-spring model and studied their tribological behavior via nonequilibrium molecular-dynamics (MD) simulations. Simulations of brush- against-wall systems were performed using an implicit solvent-based approach. Polymer chains were modeled as linear chains, randomly grafted on a planar surface. Quantities extracted from the simulations are the normal stress, shear stress and concentration profiles. We find that while an increase in the degree of crosslinking leads to an increase in the coefficient of friction, an increase of the length of crosslinker chains does the opposite. Effect of crosslinking can be understood in two ways: (i) there are fewer polymer chains in the outer layer as the degree of crosslinking increases to take part in brush-assisted lubrication, and (ii) crosslinked polymer chains are more resistant to shear than non-crosslinked ones

Data2Dynamics: A modeling environment tailored to parameter estimation in dynamical systems.

Modeling of dynamical systems using ordinary differential equations is a popular approach in the field of Systems Biology. Two of the most critical steps in this approach are to construct dynamical models of biochemical reaction networks for large data sets and complex experimental conditions and to perform efficient and reliable parameter estimation for model fitting. We present a modeling environment for MATLAB that pioneers these challenges. The numerically expensive parts of the calculations such as the solving of the differential equations and of the associated sensitivity system are parallelized and automatically compiled into efficient C code. A variety of parameter estimation algorithms as well as frequentist and Bayesian methods for uncertainty analysis have been implemented and used on a range of applications that lead to publications. AVAILABILITY AND IMPLEMENTATION: The Data2Dynamics modeling environment is MATLAB based, open source and freely available at http://www.data2dynamics.org. CONTACT: [email protected] SUPPLEMENTARY INFORMATION: is provided online and contains detailed description of methodology, a user guide and documentation

Rationelle Energieverwendung: Ein Literaturüberblick des Jahres 1997

Trotz eines Anstiegs des Bruttoinlandsproduktes um rund 2,2 % im Jahre 1997 nahm der Primärenergieverbrauch in Deutschland von 503,9 Mio t SKE auf 494,4 Mio t SKE ab. Dieser Rückgang ist fast völlig auf das wärmere Wetter dieses Jahres zurückzuführen. Temperatur bereinigt hat sich die Primärenergieintensität nur um 0,5 % reduziert, das heißt, der Einfluß der rationellen Energieverwendung hat sich im Vergleich zu den Jahren seit 1990 noch weiter abgeschwächt. Trotzdem werden von vielen Technologen langfristig die Energieeinsparpotentiale in vielen Sektoren für sehr groß gehalten, so daß diese Potentiale auch 1998 eine bleibende Herausforderung für die Wirtschaft, die Effizienzproduzenten und die Politik sein werden. Der intersektorale Strukturwandel zugunsten weniger energieintensiver Sektoren innerhalb der deutschen Volkswirtschaft hat sich auch 1997 fortgesetzt. Dabei wird die Intensität der Wandlungsprozesse in Ostdeutschland noch immer doppelt so hoch eingeschätzt wie in Westdeutschland. Aus detaillierten Untersuchungen geht hervor, daß der Strukturwandel innerhalb des Industriesektors nur in Ostdeutschland einen Beitrag zur Minderung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen leistete. Der Autor führt eine Reihe von Maßnahmen an, die in der Industrie eine rationelle Energieverwendung förderten (neue Verfahren und Anlagen mit verbesserten Ausbeuten, geringeren Abmessungen und reduziertem Energieverbrauch; energieeffizientere Reaktionsführungen; Einsatz neuer Katalysatoren; Anlagen- und Verfahrensoptimierungen; Einbeziehung von Simulationen in die Steuerung von Prozessen; verstärkter Einsatz von Fuzzy-Verfahren und neuronalen Netzen und anderes). Mit der Festlegung von Emissionsminderungspflichten für Industrieländer im Klimaprotokoll von Kyoto dürfte sich der Schwerpunkt der Umweltpolitik auf die Fragen verschieben, die noch nicht geregelt sind. Hierzu zählen die Details zum internationalen Handel mit Emissionsrechten und die Anrechnung gemeinsam umgesetzter Klimaschutzprojekte (zwei Instrumente, die die Entwicklung der Energieeffizienz weltweit beschleunigen könnten) sowie die Anrechnung von CO2-Senken

Single Cell Analytics for NanoBiology

Anselmetti D, Griemla N, Hellmich W, et al. Single Cell Analytics for NanoBiology. NanoBiotechnology. 2005;1(3):267-270