The Trail, 1961-05-02

https://soundideas.pugetsound.edu/thetrail_all/1827/thumbnail.jp

Graphene-based LbL deposited films: further study of electrical and gas sensing properties

Graphene-surfactant composite materials obtained by the ultrasonic exfoliation of graphite powder in the presence of ionic surfactants (either CTAB or SDS) were utilised to construct thin films using layer-by-layer (LbL) electrostatic deposition technique. A series of graphene-based thin films were made by alternating layers of either graphene-SDS with polycations (PEI or PAH) or graphene-CTAB with polyanions (PSS). Also, graphene-phthalocyanine composite films were produced by alternating layers of graphene-CTAB with tetrasulfonated nickel phthalocyanine. Graphene-surfactant LbL films exhibited good electric conductivity (about 0.1 S/cm) of semiconductor type with a band gap of about 20 meV. Judging from UV-vis spectra measurements, graphene-phthalocyanine LbL films appeared to form joint π-electron system. Gas sensing testing of such composite films combining high conductivity of graphene with the gas sensing abilities of phthalocyanines showed substantial changes (up to 10%) in electrical conductivity upon exposure to electro-active gases such as HCl and NH3

Graphene-based LbL deposited films: further study of electrical and gas sensing properties

Graphene-surfactant composite materials obtained by the ultrasonic exfoliation of graphite powder in the presence of ionic surfactants (either CTAB or SDS) were utilised to construct thin films using layer-by-layer (LbL) electrostatic deposition technique. A series of graphene-based thin films were made by alternating layers of either graphene-SDS with polycations (PEI or PAH) or graphene-CTAB with polyanions (PSS). Also, graphene-phthalocyanine composite films were produced by alternating layers of graphene-CTAB with tetrasulfonated nickel phthalocyanine. Graphene-surfactant LbL films exhibited good electric conductivity (about 0.1 S/cm) of semiconductor type with a band gap of about 20 meV. Judging from UV-vis spectra measurements, graphene-phthalocyanine LbL films appeared to form joint π-electron system. Gas sensing testing of such composite films combining high conductivity of graphene with the gas sensing abilities of phthalocyanines showed substantial changes (up to 10%) in electrical conductivity upon exposure to electro-active gases such as HCl and NH3

Step height standards based on self-assembly for 3D metrology of biological samples

Modern microscopes and profilometers such as the coherence scanning interferometer (CSI) approach sub-nm precision in height measurements. Transfer standards at all measured size scales are needed to guarantee traceability at any scale and utilize the full potential of these instruments, but transfer standards with similar characteristics upon reflection to those of the measured samples are preferred. This is currently not the case for samples featuring dimensions of less than 10 nm and for biosamples with different optical charasteristics to silicon, silica or metals. To address the need for 3D images of biosamples with traceable dimensions, we introduce a transfer standard with dimensions guaranteed by natural self-assembly and a material that is optically similar to that in typical biosamples. We test the functionality of these transfer standards by first calibrating them using an atomic force microscope (AFM) and then using them to calibrate a CSI. We investigate whether a good enough calibration accuracy can be reached to enable a useful calibration of the CSI system. The result is that the calibration uncertainty is only marginally increased due to the samplePeer ReviewedPostprint (published version

Finnish multiple sclerosis patients treated with cladribine tablets : a nationwide registry study

Background: Cladribine tablets for adult patients with highly active relapsing multiple sclerosis (MS) have been available in Finland since 2018. Real-world data from different genetic and geographical backgrounds are needed to complement data from clinical trials.Methods: We investigated the use of cladribine tablets in Finland in a non-interventional cohort study, based on real-world data from the nationwide Finnish MS registry. All eligible patients who had initiated treatment with cladribine tablets in 2018-2020 were included. Descriptive analyses for outcomes were conducted using summary statistics. Time-dependent endpoints were analyzed using cumulated events analysis based on 1-Kaplan-Meier estimates and curves. Subgroups were analyzed separately according to the number of previous disease-modifying therapies (DMTs) and the most common last preceding therapies.Results: Data of 179 patients were analyzed. Median follow-up time was 19.0 months (interquartile range [IQR] 12.0-26.2). Of the 134 patients who were followed for at least 12 months, 112 patients (83.6%) remained relapse-free during follow-up. Mean annualized relapse rate (ARR) was 1.0 (standard deviation [SD] 0.89) at baseline, and 0.1 (SD 0.30) at follow-up. Patients with two or more previous DMTs had shorter time to first relapse (median 2.5 months, IQR 0.6-9.3) when compared to patients with 0-1 previous DMTs (median 11.4 months, IQR 8.7-13.1) (p=0.013). After excluding patients switching from fingolimod (n=33), a statistically significant difference in time to first relapse was no longer observed between the two groups (p=0.252). Adverse events (AEs) were reported in 30 patients (16.8%). The most frequent AE was headache (n=14, 7.8%). One patient (0.6%) died of cardiac arrest. Discontinuation of cladribine tablets was reported in nine patients (5.0%).Conclusion: The mean ARR observed in this cohort was similar to what has been reported in clinical trials. Approximately half of the patients had used two or more previous DMTs before cladribine tablets. These patients had a shorter time to first relapse when compared to patients with 0-1 previous DMTs, mostly driven by early relapses in patients switching from fingolimod.Peer reviewe

Molecular organization of the tear fluid lipid layer

The tear fluid protects the corneal epithelium from drying out as well as from invasion by pathogens. It also provides cell nutrients. Similarly to lung surfactant, it is composed of an aqueous phase covered by a lipid layer. Here we describe the molecular organization of the anterior lipid layer of the tear film. Artificial tear fluid lipid layers (ATFLLs) composed of egg yolk phosphatidylcholine (60 mol %), free fatty acids (20 mol %), cholesteryl oleate (10 mol %), and triglycerides (10 mol %) were deposited on the air-water interface and their physico-chemical behavior was compared to egg-yolk phosphatidylcholine monolayers by using Langmuir-film balance techniques, x-ray diffraction, and imaging techniques as well as in silico molecular level simulations. At low surface pressures, ATFLLs were organized at the air-water interface as heterogeneous monomolecular films. Upon compression the ATFLLs collapsed toward the air phase and formed hemispherelike lipid aggregates. This transition was reversible upon relaxation. These results were confirmed by molecular-level simulations of ATFLL, which further provided molecular-scale insight into the molecular distributions inside and dynamics of the tear film. Similar type of behavior is observed in lung surfactant but the folding takes place toward the aqueous phase. The results provide novel information of the function of lipids in the tear fluid

Did the ancient egyptians record the period of the eclipsing binary Algol - the Raging one?

The eclipses in binary stars give precise information of orbital period changes. Goodricke discovered the 2.867 days period in the eclipses of Algol in the year 1783. The irregular orbital period changes of this longest known eclipsing binary continue to puzzle astronomers. The mass transfer between the two members of this binary should cause a long-term increase of the orbital period, but observations over two centuries have not confirmed this effect. Here, we present evidence indicating that the period of Algol was 2.850 days three millenia ago. For religious reasons, the ancient Egyptians have recorded this period into the Cairo Calendar, which describes the repetitive changes of the Raging one. Cairo Calendar may be the oldest preserved historical document of the discovery of a variable star.Comment: 26 pages, 5 figures, 11 table

Metsälain ja metsätuholain muutosten arviointi

Arvioinnin tavoitteena oli muodostaa kokonaiskuva metsälain muutoksen ja metsätuhojen torjunnasta annetun lain toimivuudesta ja lakimuutosten tavoitteiden toteutumisesta. Lisäksi tarkasteltiin lainsäädäntöä suhteessa toimintaympäristön muutoksiin. Kysymyksenasettelu noudatti maa- ja metsätalousministeriön tarjouspyynnön arviointikysymyksiä. Arvioinnissa käytettiin muun muassa Luonnonvarakeskuksen ja Suomen metsäkeskuksen tietoaineistoja, tilastoja ja seurantatietoja sekä olemassa olevia tutkimuksia ja selvityksiä. Hanke muodostui viidestä osa-alueesta: 1) Toimintaympäristön muutos suhteessa lakimuutosten tavoitteisiin, 2) Metsälain muutoksen tavoitteiden toteutuminen, 3) Metsätuholain tavoitteiden toteutuminen, 4) Metsälain ja metsätuholain säännösten vaikutukset hallintoon ja lainvalvontaprosesseihin, 5) Johtopäätökset ja kehittämisehdotukset. Toimintaympäristön muutoksina nousivat keskeisinä esiin globaalin kysynnän seurauksena muutos entistä selluvaltaisempaan metsäteollisuuteen Suomessa, kysymys puun riittävyydestä potentiaalisille uusille investoinneille, biodiversiteetin heikkenemisen jatkuminen, kestävä hakkuumäärä, kun huomioidaan ilmastonmuutoksen ehkäisyyn ja sopeutumiseen liittyvät toimet ja ilmastopolitiikka, muut kestävyyden näkökulmat sekä suometsiin liittyvät erityiskysymykset, sekä poikkeuksellisen kevyt rahapolitiikka ja sen vaikutukset muun muassa finanssipolitiikkaan. Metsälain uudistamisen jälkeen metsien uudistamisikä on laskenut, mutta uudistamisjäreys kasvanut metsien aiempaa nopeamman kasvun seurauksena. Uudistaminen tehdään kuitenkin VMI-havaintojen mukaan edelleen selkeästi myöhemmin (ikä, läpimitta) kuin mitkä olivat alimmaisrajat uudistamisrajojen ollessa vielä voimassa. Metsälakimuutoksen mahdollistama eri-ikäisrakenteinen metsänkasvatus on lähtenyt hyvin hitaasti liikkeelle. Vuonna 2018 jatkuvan kasvatuksen ilmoitukset metsänkäyttöilmoituksissa kuitenkin jo yleistyivät. Jatkuvan kasvatuksen hakkuiden vähäisyydestä johtuen ei ole vielä mahdollista tehdä yleistettäviä arvioita siitä, miten menetelmää on käytännössä toteutettu ja millaisiin kohteisiin sitä on sovellettu. Metsänomistaja 2020 -tutkimuksen (2019) alustavien tulosten mukaan lain suoma valinnanvapaus on lisännyt metsänomistajien tyytyväisyyttä nykyisiä metsänhoito- ja hakkuutapoja kohtaan, mutta samalla niiden metsänomistajien osuus, jotka ovat epävarmoja soveltaisivatko jatkuvan kasvatuksen menetelmää omissa metsissään, on lisääntynyt. Uudistettu metsälaki on parantanut metsänomistajan mahdollisuuksia reagoida kohtaamaansa taloudelliseen ympäristöön, kuten puumarkkinoihin, korkotasoon, luotonsaantirajoituksiin ja verotukseen. Eri-ikäis- ja tasaikäishakkuista tehtyjen kannattavuustarkastelujen perusteella jatkuvan kasvatuksen vähäinen määrä ja metsänomistajien epävarmuus saattavat johtua myös puunostajien eri-ikäisleimikoista melko yleisesti tarjoamasta harvennushakkuiden hintatasosta. Se parantaa tasaikäishakkuiden suhteellista kannattavuutta myös eri-ikäisrakenteisissa metsissä. Jos hintataso on harvennushakkuiden hintatasoa korkeampi, eri-ikäishakkuiden kannattavuus paranee. Arvioinnin tulosten mukaan metsänhoitorästit ovat vuodesta 2015 alkaen hieman vähentyneet ja metsänhoidollinen tila varttuneissa taimikoissa ja nuorissa kasvatusmetsissä hieman kohentunut. Kehitys on kuitenkin todennäköisesti seurausta lisääntyneistä hakkuista ja puun kysynnästä eikä sillä ole suoraa yhteyttä lakimuutokseen. Myös vuonna 2015 voimaan tulleen uuden kestävän metsätalouden rahoituslain painotukset ovat jossain määrin voineet vaikuttaa taimikoiden ja nuorten metsien hoitoon. Lakimuutoksen metsänhoidollisten ja puuntuotannollisten vaikutusten arvioimiseksi kuuden vuoden tarkastelujakso on kuitenkin liian lyhyt. Metsien monimuotoisuudelle tärkeiden rakennepiirteiden kehittymistä arvioitiin VMI-aineistolla tarkastelemalla lahopuuston ja säästöpuuston määrän ja rakenteen kehitystä sekä metsä-lainuudistuksessa lisättyihin tärkeisiin elinympäristöihin kohdistuneita toimenpiteitä ja muutoksia. VMI-aineistolla tarkasteltiin myös toimenpidemuutoksia vähätuottoisilla ojitusalueilla. Suomen metsäkeskuksen metsänkäyttöilmoitusten 2010–2018 perusteella tarkasteltiin toimenpiteitä niillä metsänkäsittelykuvioilla, joilla oli ilmoitettu olevan erityisen tärkeä elinympäristö sekä erityisen tärkeiden elinympäristöjen pienialaisuuden ja puuston luonnontilaisuuden tulkintaa ennen ja jälkeen lakimuutoksen. Muutoksia metsälakikohteiden osuudessa leimikoiden alasta, keskipinta-alassa, keskipuustossa ja käsittelyssä tarkasteltiin vertaamalla luonnonhoidon laadun arvioinnin tuloksia ennen ja jälkeen metsälakimuutoksen. Kuolleen puun määrä on jatkanut kasvuaan Etelä-Suomen metsämaalla 2010-luvulla. Pohjois-Suomessa kuolleen puun määrä on edelleen vähentynyt, mutta negatiivinen kehitys näyttää tasaantuneen. Kuolleen puun määrä puuntuotannon maalla varsinkin Etelä-Suomessa on vielä niin alhainen, että sen määrää on aiheellista kasvattaa. Vanhojen metsien määrä Etelä-Suomessa on jatkanut selvää vähenemistään metsälain muutoksen jälkeenkin. Valtaosa metsälain 10 §:ssä mainituista suotyyppikohteista sijaitsee jo ennestään suojelualueilla tai rajoitetun puuntuotannon alueilla. Ennen ja jälkeen lakimuutoksen toteutettujen inventointien (VMI11–VMI12) välillä suotyyppien osuudet suojelualueilla, rajoitetun puuntuotannon ja puuntuotannon alueilla pysyivät samankaltaisina. Hakkuita tällaisilla kasvupaikoilla oli tehty vähän, mutta ko. suotyyppien tila oli kuitenkin heikentynyt lievästi. Metsälain muutos edellyttää, että metsälakikohteen on aina oltava joko pienialainen tai metsätaloudellisesti vähämerkityksellinen ollakseen laissa tarkoitettu erityisen tärkeä elinympäristö. Luonnonhoidon laadun arviointitulosten mukaan lakikohteiden rajaamisessa tai käsittelyssä ei olisi tapahtunut merkitseviä muutoksia. Tulosten tulkinnassa on kuitenkin otettava huomioon pienestä otoskoosta johtuva tunnuslukujen suuri keskivirhe. Metsäkeskuksen tekemän tarkastelun perusteella voidaan arvioida, että metsälakimuutoksen seurauksena metsälakikohteiden pinta-ala on pienentynyt noin 27 000 hehtaaria. Näistä huomattava osa on vähäpuustoisia soita, mutta puustoisilla kohteilla, kuten metsälakipuronvarsissa, rehevissä korvissa ja lehdoissa, metsälakikohteen statuksen poistolla voi olla ekologisesti merkittäviä negatiivisia vaikutuksia melko lyhyelläkin tähtäimellä. Lain yhtenä tavoitteena oli parantaa monimuotoisuuden turvaamista, mutta metsälakikohteiden vähentymisen vaikutus on päinvastainen. Metsälakikohteiden määrittelyä, tulkintasuosituksia, rajaamista sekä poistojen merkitystä suhteessa monimuotoisuuden turvaamisen tavoitteisiin olisi tarpeen tarkastella tarkemmin erillisessä hankkeessa. Metsätuholain tavoitteena on varmistaa, että metsänkäsittelyssä, puunkorjuussa ja puutavaran varastoinnissa ei heikennetä metsien terveydentilaa. Tätä arvioitiin kirjanpainajan ja ytimennävertäjän osalta liittyen metsätuholaissa säädettyihin puutavaran poistopäivämääriin ja niiden käytännön toimivuuteen eri puolille maata säädetyillä vyöhykkeillä (A-, B- ja C- vyöhykkeet, etelästä pohjoiseen). Päivämäärät perustuvat lämpösummiin, joiden tiedetään ennustavan kaarnakuoriaisten aikuistumista. Kirjanpainajan osalta vyöhykkeellä B lämpösummat ovat täyttyneet suurelta osin samassa tahdissa vyöhykkeen A kanssa, joten takaraja 24.7 on B-vyöhykkeelle selvästi liian myöhäinen. Vyöhykkeen A takaraja (15.7) on sen sijaan toiminut useammin kuin ollut ei-toimiva. Kuorellisen kuusipuutavaran poistamisen takarajaa (nykyään 24.7) tulisi vyöhykkeellä B aikaistaa yhdeksällä päivällä, eli samaan takarajaan vyöhykkeen A kanssa (15.7). Ytimennävertäjän kohdalla poistopäivämäärät eivät ole olleet riittäviä lähestulkoon minään vuonna 2000-luvulla, mutta ko. laji ei aiheuta valtakunnan tasolla merkittäviä tuhoja. Näin ollen muutoksia lakiin on perusteetonta ehdottaa tuhojen vähyyden ja kunnollisen tutkimusaineiston puutteessa. Jatkotoimenpiteenä esitämmekin pinoinventoinnin ja kasvaintuhojen mittaamisen toistamista laajemmalla aineistolla eri puolilla Suomea, sekä kasvutappioiden mittaamista ja arviointia terminaalivarastojen ja tehdasalueiden ympärysmetsissä. Näiden perusteella voitaisiin numeerisesti arvioida sitä minkä kokoiset mäntypinot aiheuttavat merkittäviä riskejä ympärysmetsille sekä saada arvio ytimennävertäjien aiheuttamien kasvutappioiden vakavuudesta. Ennen näitä selvityksiä nykyisiä säädöksiä on perusteetonta muuttaa. Metsätuholain muutos teki juurikäävän torjunnasta velvoittavaa. Arvioinnissa selvitettiin, tulisiko torjuntavelvoite laajentaa koskemaan myös turvemailla kasvavia männiköitä ja onko kantokäsittelyn nykyinen maantieteellinen rajaus tarkoituksenmukainen. Lain muutoksen yhteydessä säädettiin ammattimaisille toiminnanharjoittajille omavalvontavelvollisuus, jonka toimivuutta myös tarkasteltiin. Alueellinen rajaus kesäaikaisen juurikäävän torjunnan pakollisuudesta on lähtökohtaisesti kohtuullisen onnistunut. Vapaaehtoinen kantokäsittely voi kuitenkin olla perusteltua myös parhaiten tuottavissa rajan pohjoispuolella sijaitsevissa metsissä. Lisäksi juurikäävän pakollisen torjunnan rajausta olisi ilmastonmuutoksen takia tarkasteltava uudelleen esimerkiksi kymmenen vuoden välein. Kantokäsittelyn edellyttäminen myös mäntyvaltaisilla turvemailla tehdyissä kesähakkuissa on tarpeen ainakin sellaisilla kasvupaikoilla, joilla sen kustannukset alittavat tuoton. Rajaus voitaisiin tehdä esimerkiksi metsätyypin mukaan. Juurikäävän torjunnan muuttuminen pakolliseksi ja siihen liittyvä omavalvonnan korostuminen näyttäisivät parantaneen kantokäsittelyn laatua. Tämä johtopäätös on lyhyen seuranta-ajan takia epävarma, joten kantokäsittelyn laadun kehitystä on seurattava myös jatkossa. Arvioinnissa selvitettiin myös hallinnon ja lainvalvonnan näkökulmasta taimikon perustamisilmoituksesta luopumisen vaikutuksia, metsärikkomuskynnyksen nostamisen vaikutusta seuraamusjärjestelmän tehokkuuteen, digitalisaation ja metsävaratiedon kehittymisen vaikutuksia sekä omavalvonnan riittävyyttä juurikäävän ja hyönteistuhojen torjunnan laadun takaamiseksi. Hallinnon ja valvonnan kannalta metsälain ja metsätuholain uudistus on toteuttanut pääsääntöisesti sille asetetut tavoitteet. Hallinnollisen taakan keventämisen taustalla tulisi olla kokonaisvaltainen kustannus-hyötyanalyysi. Esimerkiksi taimikon perustamisilmoituksista luopuminen on vähentänyt hallinnollista taakkaa, mutta varjopuolena heikentänyt metsävaratiedon laatua, jota ei tältä osin ole todennäköisesti onnistuttu korvaamaan muilla tiedonkeruumenetelmillä. Metsälain ja metsätuholain rikkomusten sanktioinnissa tulisi harkita sakkorangaistuksen sijasta hallinnollista seuraamusmaksua. Maastotarkastuksista tulisi siirtyä digitaalisiin menetelmiin, mikä edellyttää kehittämispanostuksia. Metsätuholaissa ammattimaisen toiminnanharjoittajan määritelmää tulisi täsmentää siten, että se kattaisi myös puun välitystoimintaa harjoittavat tahot. Metsälain ja metsätuholain muutosten voimaantulosta on kuusi vuotta, mikä on vielä liian lyhyt aika arvioida lakien todellisia vaikutuksia, koska lainsäädännöllisten muutosten lisäksi monet muutkin tekijät vaikuttavat metsien käsittelyyn ja metsätuhojen esiintymiseen. Esimerkiksi alhaiset reaalikorot ja metsäteollisuuden korkeasuhdanne ovat luoneet poikkeuksellisen toimintaympäristön, mikä on vaikuttanut muun muassa hakkuiden voimakkuuteen, metsien kannattavuuteen sijoituskohteena ja todennäköisesti myös uudistamisiän alenemiseen ja uudistamisripeyden paranemiseen. Metsälaki on osaltaan vaikuttanut muutosten toteutumiseen ja joissakin tapauksissa mahdollistanut muutoksen, mutta se ei ole ollut ainoa muutosta aiheuttava tekijä. Lakimuutosten tavoitteina oli lisätä metsänomistajien valinnanvapautta, parantaa metsätalouden kannattavuutta, turvata monimuotoisuus ja metsien terveys, selkeyttää säännöksiä ja tehostaa viranomaistoimintaa. Säännösten selkeyttämisen ja viranomaistoiminnan näkökulmasta uudistus on ollut onnistunut kokonaisuus. Metsänomistaja 2020 -tutkimuksen alustavien tulosten mukaan myös metsänomistajien tyytyväisyys metsänhoitomenetelmiin on kasvanut, vaikka toisaalta myös epätietoisuus siitä, millä tavalla metsiä kannattaisi käsitellä, on lisääntynyt. Pelot negatiivisesta kehityksestä metsänhoidossa eivät toistaiseksi ole osoittautuneet aiheellisiksi. Muutokset metsissä ovat kuitenkin vielä pieniä ja metsänhoidon näkökulmasta lakimuutosten onnistumista on syytä arvioida uudelleen joidenkin vuosien kuluttua, jolloin vaikutuksista voidaan eliminoida muun muassa talouden suhdanteista ja sään vuotuisista vaihteluista johtuvat vaikutukset. Niillä toimenpiteillä, joilla lain valmistelun yhteydessä esitettiin olevan suotuisia monimuotoisuusvaikutuksia laajoilla alueilla (vähätuottoisten turvemaiden uudistamisvelvoitteen poisto, eri-ikäiskasvatuksen salliminen, puulajivalinnan vapautuminen) on tähän mennessä ollut vain vähän havaittavissa olevia monimuotoisuusvaikutuksia. Nämä toimenpiteet koskevat toistaiseksi varsin pieniä pinta-aloja, ja mahdolliset positiiviset monimuotoisuusvaikutukset ilmenevät vasta pitkällä aikavälillä. Metsälain muutoksen kautta voimaan tulleella metsälain 10 §:n kohteiden supistamisella ja poistoilla on kuitenkin suora negatiivinen vaikutus monimuotoisuuteen. Lakikohteiden käsittely vaikuttaa välittömästi monimuotoisuuden kannalta arvokkaimpiin metsiin. Vaikutuksia tulisi selvittää tarkemmin, kuin mitä tässä arvioinnissa on ollut mahdollista tehdä. Myös metsien uudistamisiän aleneminen (syystä riippumatta) vaikuttaa todennäköisesti negatiivisesti monimuotoisuuteen. Metsätuholaki on ollut juurikäävän torjunnan osalta suhteellisen onnistunut, mutta hyönteistuhojen torjunnan näkökulmasta laki ei ole nykyisellään kaikilta osin toimiva. Laajamittaisten tuhojen estämiseksi ilmaston lämmetessä puutavaran poistopäivämääriä olisi ainakin kuusen osalta osin aikaistettava. Metsälain ja metsätuhojen torjunnasta annetun lain vaikutusarvioinnin laatimista tuki ohjausryhmä, johon kuuluivat Marja Kokkonen (ohjausryhmän puheenjohtaja, MMM), Anu Islander (Metsäteollisuus ry), Simo Jaakkola (Koneyrittäjät ry), Lea Jylhä (MTK ry), Panu Kunttu (WWF), Maarit Loiskekoski (YM), Kai Merivuori/Jussi Joensuu (Sahateollisuus ry), Anna Rakemaa (Suomen metsäkeskus), Satu Rantala (MMM) ja Tatu Torniainen (MMM). Arviointiraportin kirjoittajat haluavat kiittää ohjausryhmää asiantuntevasta ja rakentavasta palautteesta sekä erityisesti vilkkaasta, eri näkökulmia avaavasta keskustelusta, jonka toivomme välittyvän myös tämän raportin lukijalle.202

Changing the structural and mechanical anisotropy of foam-formed cellulose materials by affecting bubble-fiber interaction with surfactant

Cellulose fiber materials suitable for filtering, insulation, protective, and hygiene applications can be formed using aqueous foam as a carrier phase. The subtle fiber–bubble interaction provides a tool which can be utilized to alter both structural and mechanical material properties. Earlier model surface studies have only indicated clear surface-bubble adhesion when both the surface hydrophobicity and surface tension of the solution are high enough. In this work, we first show that for silica model surfaces these basic mechanisms are similar for both nonionic polyethylene glycol sorbitan monolaurate (Tween 20) and anionic sodium dodecyl sulfate (SDS) surfactants. In the second step, thick nonwoven materials were foam formed from hydrophilic or hydrophobic viscose fibers using small amounts of cellulose microfibers (CMFs) to form a bonding agent. There was a clear variation in structure and strength properties between the samples made using different fibers and surfactants. The partial alignment and layering of fibers in the wet foam led to anisotropy in the mechanical properties of the formed samples. Using SDS, the fiber alignment was very strong for hydrophilic fibers but was reduced for hydrophobic fibers because of stronger coupling to bubbles during structure forming, impacting the microscale fiber network. For nonionic Tween 20, in addition to surfactant adsorption on the fibers, the ethoxylated surfactant headgroups are suggested to form bridges between CMFs and other fibers, restricting fiber movements during formation. For hydrophilic fibers, this showed up as a lower in-plane compression modulus but higher transverse strength for Tween 20 compared with SDS surfactant. For hydrophobic fibers, the sensitivity of the mechanical properties on surfactant type was even stronger

Finite-Size and surface effects in maghemite nanoparticles: Monte Carlo simulations

Finite-size and surface effects in fine particle systems are investigated by Monte Carlo simulation of a model of a $\gamma$-Fe$_2$O$_3$ (maghemite) single particle. Periodic boundary conditions have been used to simulate the bulk properties and the results compared with those for a spherical shaped particle with free boundaries to evidence the role played by the surface on the anomalous magnetic properties displayed by these systems at low temperatures. Several outcomes of the model are in qualitative agreement with the experimental findings. A reduction of the magnetic ordering temperature, spontaneous magnetization, and coercive field is observed as the particle size is decreased. Moreover, the hysteresis loops become elongated with high values of the differential susceptibility, resembling those from frustrated or disordered systems. These facts are consequence of the formation of a surface layer with higher degree of magnetic disorder than the core, which, for small sizes, dominates the magnetization processes of the particle. However, in contradiction with the assumptions of some authors, our model does not predict the freezing of the surface layer into a spin-glass-like state. The results indicate that magnetic disorder at the surface simply facilitates the thermal demagnetization of the particle at zero field, while the magnetization is increased at moderate fields, since surface disorder diminishes ferrimagnetic correlations within the particle. The change in shape of the hysteresis loops with the particle size demonstrates that the reversal mode is strongly influenced by the reduced atomic coordination and disorder at the surface.Comment: Twocolumn RevTex format. 19 pages, 15 Figures included. Submitted to Phys. Rev.