Transforming carbon nanotubes by silylation: An ab initio study

We use ab initio density functional calculations to study the chemical functionalization of single-wall carbon nanotubes and graphene monolayers by silyl (SiH3) radicals and hydrogen. We find that silyl radicals form strong covalent bonds with graphene and nanotube walls, causing local structural relaxations that enhance the sp3 character of these graphitic nanostructures. Silylation transforms all carbon nanotubes into semiconductors, independent of their chirality. Calculated vibrational spectra suggest that specific frequency shifts can be used as a signature of successful silylation.Comment: 4 pages, 3 figure

Extreme mechanical resilience of self-assembled nanolabyrinthine materials

Low-density materials with tailorable properties have attracted attention for decades, yet stiff materials that can resiliently tolerate extreme forces and deformation while being manufactured at large scales have remained a rare find. Designs inspired by nature, such as hierarchical composites and atomic lattice-mimicking architectures, have achieved optimal combinations of mechanical properties but suffer from limited mechanical tunability, limited long-term stability, and low-throughput volumes that stem from limitations in additive manufacturing techniques. Based on natural self-assembly of polymeric emulsions via spinodal decomposition, here we demonstrate a concept for the scalable fabrication of nonperiodic, shell-based ceramic materials with ultralow densities, possessing features on the order of tens of nanometers and sample volumes on the order of cubic centimeters. Guided by simulations of separation processes, we numerically show that the curvature of self-assembled shells can produce close to optimal stiffness scaling with density, and we experimentally demonstrate that a carefully chosen combination of topology, geometry, and base material results in superior mechanical resilience in the architected product. Our approach provides a pathway to harnessing self-assembly methods in the design and scalable fabrication of beyond-periodic and nonbeam-based nano-architected materials with simultaneous directional tunability, high stiffness, and unsurpassed recoverability with marginal deterioration

Application de la grille à la télédétection des aérosols

International audienceLes satellites sont devenus des instruments incontournables de l'observation de la Terre et de son atmosphère. Ils permettent de suivre et de caractériser de plus en plus finement, à l'échelle globale, les différents constituants de l'atmosphère (gaz, nuages, aérosols) qui seront ensuite pris en compte dans les modèles de prévision du climat. Un corollaire à l'accroissement du volume d'informations émis par satellite et au raffinement des techniques de modélisation est l'augmentation de la puissance de calcul nécessaire à l'exploitation scientifique des données. Dans cette perspec- tive, l'Initiative de Grille Européenne (EGI, anciennement EGEE) est une solution envisagée pour traiter des données satellitaires. Elle a été appliquée au traitement des données d'un satellite français d'observation des nuages et des aérosols, PARA- SOL, et a permis de traiter en trois mois et sans frais de développement important, en particulier sans achat de nouveau matériel ni refonte de l'application concernée, l'équivalent de dix-huit mois de la puissance de calcul obtenue en mobilisant toutes les ressources à la disposition du personnel exploitant - ce qui n'aurait de toute façon pas été effectué dans ces conditions

Sterbebegleitung von Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung

Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung leben oft mit einem labilen Gesundheitszustand. Die Thematik des Sterbens kann daher bei Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung zu einer Lebensthematik werden. Erfahrungen in der Praxis der Lebensbegleitung von Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung zeigen, dass neben Familien sowie hospizlichen Einrichtungen und Diensten auch HeilpädagogInnen in die Situation einer Sterbebegleitung von Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung kommen können. Vorliegende Diplomarbeit setzt sich vor dem Hintergrund dieser praktischen Erfahrungen der Relevanz von Sterbebegleitung bei Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung mit der Frage auseinander, inwiefern Sterbebegleitung von Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung als eine Aufgabe der Heilpädagogik begründet werden kann. Aufbauend auf eine Auseinandersetzung mit den Themen Sterben, Tod und Sterbebegleitung im Allgemeinen und dem Verständnis von Sterbebegleitung, das daraus hervor geht, sowie einer Auseinandersetzung mit dem Personenkreis der Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung und praktischen Erfahrungen in der Sterbebegleitung dieses Personenkreises, wird zunächst herausgearbeitet, ob die Heilpädagogik auf Grund ihres Selbst- und Aufgabenverständnisses prinzipiell die Begleitung von Menschen in ihrer letzten Lebensphase – dem Sterben – leisten kann. Anschließend wird mit der Bezugnahme auf die Leibphänomenologie das Grundphänomen menschlicher Existenz – die Leiblichkeit – vorgestellt. Vor allem in der Auseinandersetzung mit Menschen mit schwerer und mehrfacher Behinderung hat sich eine leibphänomenologisch geprägte Anthropologie innerhalb der Heilpädagogik etabliert. Im Anschluss daran wird ein leibphänomenologisches Verständnis von Bildung vorgestellt, welches einen Bildungsbegriff zulässt, der für alle Menschen Gültigkeit hat und damit für die Beantwortung der forschungsleitenden Frage fruchtbar gemacht werden kann

The role of the cytoskeletal proteins MreB and FtsZ in multicellular cyanobacteria

Multiseriate and true-branching cyanobacteria are at the peak of prokaryotic morphological complexity. However, little is known about the mechanisms governing multiplanar cell division and morphogenesis. Here, we study the function of the prokaryotic cytoskeletal proteins, MreB and FtsZ in Fischerella muscicola PCC 7414 and Chlorogloeopsis fritschii PCC 6912. Vancomycin and HADA labeling revealed a mixed apical, septal, and lateral trichome growth mode in F. muscicola, whereas C. fritschii exhibits septal growth. In all morphotypes from both species, MreB forms either linear filaments or filamentous strings and can interact with FtsZ. Furthermore, multiplanar cell division in F. muscicola likely depends on FtsZ dosage. Our results lay the groundwork for future studies on cytoskeletal proteins in morphologically complex cyanobacteria

GeoQAIR : Quantification de l'apport d'une plateforme d'observations Géostationnaires pour la surveillance de la Qualité de l'AIR en Europe

Monitoring of air quality (AQ) and its transport at the continental scale, as well as the development of efficient forecast systems for air quality is one of the issues included in the GMES (Global Monitoring for Environment and Security) European Programme for the establishment of a European capacity for Earth Observation. The availability of satellite instruments which have the ability to monitor tropospheric ozone in the lowermost troposphere would be a step forward for this system. To monitor small scale and short term processes as involved in pollution event development, a geostationary Earth orbit (GEO) observing system is particularly well adapted. Future GEO missions dedicated to air quality monitoring using thermal infrared (TIR) instruments are planned to be operating over the USA, Japan and Korea, while existing and planned missions over Europe are not well adapted for this task. One of the objectives of the GeoQAIR project is to evaluate different satellite instrument concepts for their ability to monitor AQ and in particular quantify the possible impact for AQ forecasting. Four instruments have been considered for this study: the existing instrument IASI on MetOp-A (Low Earth Orbit - LEO - mission), the planned IASI-NG on the EPS-SG platform (LEO mission) and IRS on Sentinel4/MTG platform (GEO mission mainly dedicated to meteorology) and a new GEO mission concept, MAGEAQ, dedicated to AQ monitoring and proposed at the last Earth Explorer 8 call of ESA. Pseudo-observations for the four instruments have been generated to simulate one month of ozone observations over Europe. About 45 millions of individual measurements have been simulated using the EGI facilities. A first analysis of the performances of the different instruments to measure ozone in the lowermost troposphere demonstrates that the short time and space scale processes implied in air pollution development will not be correctly apprehended with the current existing and planned missions. Dedicated instrument with sufficient spectral resolution and signal to noise ratio, as proposed within the MAGEAQ mission concept, are necessary to correctly represent these processes