Effect of conductivity and frequency on detection of heterogeneities in solid/liquid interfaces using local electrochemical impedance Theoretical and experimental study

This short communication demonstrates, by solving the Laplace equation with proper boundary conditions (BC) using finite element method (FEM), that it is not possible to establish a correlation between what happens in the electrolyte near an active boundary and what really occurs at the actual boundary if adequate ranges of electrolyte conductivity and input AC signal frequency are not selected, especially when inhomogeneities approximated by Neumann BC are present. Experimental evidence obtained by local electrochemical impedance mapping (LEIM) supports the theoretical results.This work has been supported by the Ministry of Science and Inno-vationofSpain(MAT2006-04486andIPT-020000-2010-0001Projects

Multifunctional sol-gel derived thin film based on nanocrystaline hydroxyapatite powders

The aim of this work was to prepare bioactive hydroxyapatite coatings by sol-gel method and to study the effect of thermal treatment temperature upon the bioactivity and corrosion protection of these coatings on Ti6Al4V alloy. The application of (DTA/TGA) and (XRD) has provided valuable information about the phase transformation, mass loss, identification of the phases developed, crystallite size and degree of crystallinity. (SEM/EDX) has been applied to study the surface morphology of coated samples before and after immersion in simulated body fluid (SBF) to detect the biomimetic precipitation of the bonelike apatite. The obtained results show that all the prepared samples are ceramic nanocrystalline with crystal structure and composition like hydroxyapatite, with little deviations from that present in the human bone. The bioactivity of the studied samples is found to be closely related to the thermal treatments applied. That is, the bioactivity decreases as the temperature of the thermal treatment increase. Coatings from such prepared hydroxyapatite sol have been accomplished by dip-coating technique on non-toxic Ti6Al4V alloy for biomedical applications. The corrosion behaviour of the resulting hydroxyapatite coatings in a (SBF) has been studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The hydroxyapatite coated Ti6Al4V alloy displayed excellent bioactivity when soaked in the (SBF) and acceptable corrosion protection behaviour.This work has been supported by the National Program for Materials, Spanish Ministry of Science and Innovation (Project MAT2006-04486). A.A. El hadad acknowledges a pre-doctoral contract JAE financed by CSIC; V. Barranco acknowledges a Ramon y Cajal researcher contract financed by CSIC-MICIN

Synthesis and characterization of polysulfone/layered double hydroxides nanocomposite membranes for fuel cell application

In the present study, sulfonated polysulfone (SPSU)/layered double hydroxide (LDH) composite membranes for use in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) were investigated. Polysulfone (PSU) was sulfonated with trimethylsilyl chlorosulfonate in 1,2 dichloroethane at room temperature. Composite membranes were prepared by blending different amount (0, 1, 2, and 5%) of LDH nanoparticles with SPSU in dimethylacetamide (DMAc). The membranes were prepared by the casting method and the samples obtained were characterized by XRD, FTIR spectroscopy. The thermal behavior for all samples was evaluated by thermogravimetrical analysis (TGA). Finally electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to study the membranes electrical properties. The EIS measurements were carried out with the membranes in contact with HCl solutions at different concentrations (103 ≤ c ≤101). Results show a clear dependence of the membrane electrical resistance with the sulfonation degree and the amount of the LDH addedAuthors thanks financial support received from the regional government (Comunidad de Madrid through MATERYENER S2009 PPQ-1626), and Spanish Government,MICINN (MAT2010-19837-CO6)

Preparation of sol-gel hybrid materials from gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane and tetramethyl orthosilicate: study of the hydrolysis and condensation reactions

Organic-inorganic hybrid materials suitable for the development of sol&-gel coatings for metallic surfaces were prepared by hydrolysis and condensation of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MAPTMS) and tetramethyl orthosilicate (TMOS). The hydrolysis of MAPTMS/TMOS was carried out in an ethanol/water solution. The prehydrolysis stage of MAPTMS/TMOS system was monitored by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and liquid-state 29Si and 13C nuclear magnetic resonance (29Si and 13C NMR). FTIR analysis indicated that the hydrolysis of MAPTMS/TMOS was accomplished as far as the (SiOMe) band corresponding to unhydrolyzed silane disappeared. The concentration of the alkoxy groups and the extent of self-condensation of mono-, di-, and trisubstituted siloxanes (T species) in the sol were estimated by using liquid-state 29Si NMR spectroscopy. The hydrolysis of the prepared sol was also evaluated by liquid-state 13C NMR spectroscopy. The results indicated that under the adopted synthesis strategy conditions, the hydrolysis process requires 4 h to be completed.This work has been supported by the Ministry of Science and Innovation of Spain (Projects MAT2006-04486 and MAT2009-13530) and the Regional Community of Madrid (Project 2009/MAT-1585). AA El hadad acknowledges a predoctoral contract JAE financed by CSIC, and VB acknowledges a Ramon y Cajal researcher contract financed by CSIC-MICIN

Comparative study of hydroxyapatite coatings obtained by Sol-Gel and electrophoresis on titanium sheets

A comparative study of two coating methods on titanium (Ti) substrates, sol-gel and electrophoresis processes, was performed. Before coating, two different surface treatments were employed. The hydroxyapatite (HA) powder were characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) while coated samples were examined by using scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectroscopy (EDS). Both techniques seem to be suitable to coat Ti. A previous surface treatment on metallic titanium seems to be fundamental to enhance coat uniformity and adhesion that was estimated by the adhesive tape test. The decrease in calcination temperature did not affect the coating adhesion.The authors thank the financial support of CAPES, CNPq, FAPERJ, and the cooperative project between CNPq/Brasil and MES/Cuba.Peer reviewe

Modelo para simular el efecto de la distorsión armónica en las pérdidas de transformadores monofásicos

En este trabajo se propone un método para simular transformadores monofásicos empleando el software Simulink/Matlab. El modelo está basado en los parámetros del circuito equivalente del transformador y el diseño de una carga no lineal, que provoca una distorsión armónica elevada de las corrientes, permitiendo evaluar su influencia en las pérdidas de la máquina. A través de las señales de tensión ycorrientes en los devanados del transformador, su procesamiento y el empleo de la Norma ANSI/IEEE Std. C57.110,es posible determinar las pérdidas enel transformador considerando la influencia de la distorsión armónica. El modelo se construye a partir del espectro de las señales de corriente de la carga no lineal y de los parámetros del circuito aquivalente del transformador. Los resultados de las simulaciones permiten estimar las pérdidas debido a la influencia de los armónicos, así como su influencia en la eficiencia y la cargabilidad del transformador

Gestión del conocimiento: perspectiva multidisciplinaria. Volumen 13

El libro “Gestión del Conocimiento. Perspectiva Multidisciplinaria”, Volumen 13 de la Colección Unión Global, es resultado de investigaciones. Los capítulos del libro, son resultados de investigaciones desarrolladas por sus autores. El libro es una publicación internacional, seriada, continua, arbitrada, de acceso abierto a todas las áreas del conocimiento, orientada a contribuir con procesos de gestión del conocimiento científico, tecnológico y humanístico. Con esta colección, se aspira contribuir con el cultivo, la comprensión, la recopilación y la apropiación social del conocimiento en cuanto a patrimonio intangible de la humanidad, con el propósito de hacer aportes con la transformación de las relaciones socioculturales que sustentan la construcción social de los saberes y su reconocimiento como bien público. El libro “Gestión del Conocimiento. Perspectiva Multidisciplinaria”, Volumen 13, de la Colección Unión Global, es resultado de investigaciones. Los capítulos del libro, son resultados de investigaciones desarrolladas por sus autores. El libro cuenta con el apoyo de los grupos de investigación: Universidad Sur del Lago “Jesús María Semprúm” (UNESUR) - Zulia – Venezuela; Universidad Politécnica Territorial de Falcón Alonso Gamero (UPTFAG) - Falcón – Venezuela; Universidad Politécnica Territorial de Mérida Kléber Ramírez (UPTM) - Mérida - Venezuela; Universidad Guanajuato (UG) - Campus Celaya - Salvatierra - Cuerpo Académico de Biodesarrollo y Bioeconomía en las Organizaciones y Políticas Públicas (CABBOPP) - Guanajuato – México; Centro de Altos Estudios de Venezuela (CEALEVE) - Zulia – Venezuela, Centro Integral de Formación Educativa Especializada del Sur (CIFE - SUR) - Zulia – Venezuela; Centro de Investigaciones Internacionales SAS (CEDINTER) - Antioquia – Colombia y diferentes grupos de investigación del ámbito nacional e internacional que hoy se unen para estrechar vínculos investigativos, para que sus aportes científicos formen parte de los libros que se publiquen en formatos digital e impreso

Recubrimientos híbridos órgano-inorgánicos para la protección de superficies metálicas. Caracterización electroquímica

Seminario: Nanotecnologías emergentes: la revolución de los materiales híbridosEl método sol-gel se ha convertido en una útil herramienta para la preparación de nuevos materiales con propiedades electroquímicas diseñadas a la medida. En este contexto, se presta especial atención a la modulación de la respuesta en impedancia electroquímica de materiales híbridos órganoinorgánicos, utilizando la técnica de medida de la impedancia como otra valiosa herramienta interactiva que nos permite preparar estos materiales, aplicando estrategias de diseño inspiradas en la ingeniería cristalina y la arquitectura molecular. Se muestran distintos ejemplos, con el propósito de dar una visión global sobre el amplio abanico de posibilidades que presenta el método sol-gel para la preparación de materiales útiles para la construcción de dispositivos electroquímicos y otras aplicaciones avanzadas

Mesa Redonda: Materiales híbridos: películas, recubrimientos, monolitos y espumas rígidas (Ponente 2)

SEMINARIO: Nanotecnologías emergentes: la revolución de los materiales híbridosLos procesos preparativos de los materiales híbridos órgano-inorgánicos tienen lugar a temperaturas moderadas, permitiendo que alguno de los componentes sea de origen biológico preservando a veces propiedades ligadas a los seres vivos. Este es el caso de los denominados materiales biohíbridos y bionanocomposites, de los que la Naturaleza ofrece ejemplos como huesos, marfil, nácar, etc. Aplicando métodos de biomimetismo se pueden producir artificialmente estos materiales biohíbridos de interés, por ejemplo, en nuevas aplicaciones biomédicas

Mesa Redonda: El desarrollo de nanomateriales, ¿un beneficio o una amenaza para nuestro Planeta? (Ponente 1)

Seminario: Nanotecnologías emergentes: la revolución de los materiales híbridosLos nanomateriales y especialmente los denominados materiales nanoestructurados, esto es organizados a la escala nanométrica, incluyen a los materiales híbridos como ejemplo paradigmático de nanotecnología emergente con incidencia en sectores críticos como salud, alimentación, energía, medio ambiente, transporte o vivienda. El ensamblado a nivel atómico-molecular, o sea a la escala nanométrica, de varios componentes de distinta naturaleza (orgánica e inorgánica, por ejemplo) permite disponer de materiales híbridos dotados de propiedades sinérgicas y provistos de características predeterminadas. Este es el caso de los materiales compuestos (composites) que a la escala nanométrica se conocen como nanocomposites, un verdadero tópico asociado a los materiales de vanguardia en los que una matriz polimérica contiene nanopartículas altamente dispersas confiriendo propiedades estructurales y funcionales de gran interés aplicativo en áreas de la ingeniería, arquitectura, biomedicina, farmacología, agricultura, etc. Los procesos preparativos de los materiales híbridos órganoinorgánicos tienen lugar a temperaturas moderadas, permitiendo que alguno de los componentes sea de origen biológico preservando a veces propiedades ligadas a los seres vivos. Este es el caso de los denominados materiales biohíbridos y bionanocomposites, de los que la Naturaleza ofrece ejemplos como huesos, marfil, nácar, etc. Aplicando métodos de biomimetismo se pueden producir artificialmente estos materiales biohíbridos de interés, por ejemplo, en nuevas aplicaciones biomédicas