Fractal Growth on the Surface of a Planet and in Orbit around it

Fractals are defined as geometric shapes that exhibit symmetry of scale. This simply implies that fractal is a shape that it would still look the same even if somebody could zoom in on one of its parts an infinite number of times. This property is also called self-similarity with several applications including nano pharmacology and drug nano carriers. We are interested in the study of the properties of fractal aggregates in a microgravity environment above an orbiting spacecraft. To model the effect we use a complete expression for the gravitational acceleration. In particular on the surface of the Earth the acceleration is corrected for the effect of oblateness and rotation. In the gravitational acceleration the effect of oblateness can be modeled with the inclusion of a term that contains the J2 harmonic coefficient, as well as a term that depends on the square of angular velocity of the Earth. In orbit the acceleration of gravity at the point of the spacecraft is a function of the orbital elements and includes only in our case the J2 harmonic since no coriolis force is felt by the spacecraft. Using the fitting parameter d = 3.0 we have found that the aggregate monomer number N is not significantly affected and exhibits a minute 0.0001% difference between the geocentric and areocentric latitudes of 90 degrees and 0 degrees. Finally for circular and elliptical orbits around Earth and Mars of various inclinations and eccentricities the aggregate monomer number is not affected at all at the orbital altitude of 300 km.Comment: 24 pages, 10 Figures, Springer journal Microgravity - Science and Technology, 2014 (accepted, in press

A study of pre-acidification reactor design for anaerobic treatment of high strength industrial wastewaters

PhD ThesisAcidogenic activities, as part of anaerobic digestion, have been discovered since the beginning of the century. Still it was mid '60's when it was initially stated in the literature that engineered phase separation would increase stability in anaerobic reactors and possibly increase substrate digestion rates. Pioneering research in the early '70's, with the first report on two-phase digestion of sludges, came as practical proof of those past assumptions. Today phase separation is a proposed option to single-stage digestion, due to the many advantages over conventional operation. Such an application utilises the different steady-state kinetic rates in the two main bacterial groups in anaerobic digestion. Furthermore, the process benefits through differences of these two groups, in relation to changing conditions. The overall result of two-phase applications is lower operational costs, with higher treatment efficiency and energy recovery. In recent decades much research work has created a positive image for two-phase applications, compared to single-stage digestion. Still until today, many consultants in the field of anaerobic processes, are not provided with sufficient knowledge to utilise fully the potential of the twophase process. It seems often the case that leading companies in the design and construction of anaerobic plants, will design pre-acidification tanks without understanding the uncontrolled acidogenic activities taking place in them. Therefore, design is based on an empirical approach or lack of knowledge of the effects of reactor design parameters on acidogenesis. Although data on acidification of industrial wastewaters is in high demand, few studies have been carried out previously to assess the effects of the whole range of engineered reactor design parameters on acidification of industrial wastewater. Out of these few studies none has examined the whole range of design parameters on freshly collected agro-industrial wastewater. Apparently, most studies have been made on synthetic versions of wastewaters or simple compounds. Additionally since the '80's anaerobic processes have been extensively applied for the treatment of agro-industrial wastewaters. Obviously the extent of information provided from this study, was particularly required to clarify many issues related to the role of acidification in the pre-treatment of agro-industrial wastewaters. The research project presented in this thesis is based on a 3-year laboratory study. Some early conclusions of this study have been presented previously in a number of papers on preacidification discussing design guidelines, advantages of two-phase applications and methods to assess acidogenesis. This thesis is focused on the complete range of findings related to the effects of various reactor design parameters, namely: temperature (from ambient to thermophilic); pH (from 4.5 to 7.0); HRT (from 6 to 12 hrs, with and without variations in the organic loading rate); addition of commercial micro-nutrients; and mixing the reactor contents. The two wastewaters studied are slaughterhouse, collected fresh each week; and synthetic instant coffee production. They are both considered as high strength wastewaters. Slaughterhouse wastewaters are found everywhere, as they are connected with daily human activities, while they are easily biodegradable wastewaters for high-rate digestion. On the other hand instant coffee production wastewaters, although not a common global industrial activity, involves more complexity for high-rate digestion, due to various recalcitrant and inhibitory compounds present in the composition of coffee. Results are based on analyses for: VFA concentration and composition (Acetic to Caproic acid). Tot. and Filt.COD, Tot.BOD, TS, VS, SS, VSS, TKN, NH 3-N, PO4-P, gas composition and for slaughterhouse wastewaters protein concentrations. In particular, results on VFA are presented as concentration, COD of the acids, composition and in relation to the influent and effluent COD. Assessment of the effects of design parameters on the performance of acidogenic biomass are based on: VFA production and composition; acidified COD; and overall effluent quality in relation to methanogenic treatment requirements. This study provides information on all design requirements needed to use acidogenic phenomena to convert organic matter into simple carbon source (i.e. VFA). Such a conversion appears to benefit biological wastewater treatment when used as pre-treatment for anaerobic digestion, but also for its potential in aerobic processes and nutrient removal processes. The process proves to have great low-cost pre-treatment potential, but can also be used for advanced wastewater treatment. Finally, the extensive data collected is used to present various guidelines for process engineers. which should be considered in order to design anaerobic plants. Also, they should be even further used for the overall assessment of the treatment or pre-treatment potential of pre-acidification for agro-industrial wastewaters

Modified Newtonian dynamics effects in a region dominated by dark matter and a cosmological constant Λ

We study the motion of a secondary celestial body under the influence of a corrected gravitational potential in a modified Newtonian dynamics scenario. Furthermore we look within the Milky-way where the first correction to the potential results from a modified Poisson equation, and includes two mew terms one of which is of the form ln(r/rmax) and the other is associated with the cosmological constant lambda L added to the Newtonian potential. The regions of influence of the two potentials are associated with regions of interested bounded by the conditions for the Newtonian potential, the logarithmic correction to the potential relating to the term in the Poisson equation for the gravitational field that has matter density r, and finally, the domain where the potential scales as c2L r2 and the cosmological constant lambda dominates. Next using an average disturbing potential we integrate Lagrange’s planetary equations and we obtain analytical expressions for the average time rates of change of the orbital elements using our sun as an example. We find that both dark matter and cosmological constant affects the argument of the perigalaktikon point as well as the mean anomaly

La ciudad del futuro, la ciudad inteligente : una aproximación sistémica.

1 archivo PDF (Tipo: Presentación) : principalmente ilustraciones en color ; 88 diapositivasEl grupo de investigación: Diseño Urbano y Calidad de Vida, tiene como objetivo central la exploración sobre la relación del “Diseño Urbano” como propuesta espacial y la “Calidad de Vida” urbana que genera este espacio como soporte de todas las posibles formas de apropiación socioculturales humanas. SUIOCT

La ciudad sistémica y la macroarquitectura

1 archivo PDF (Tipo: Presentación) : principalmente ilustraciones en color ; 91 diapositivas. SUIUNDECIMMacroarquitectura no es necesariamente una arquitectura grande. Es una concepción de tipologías edificatorias urbanas novedosas, con usos mixtos que articula los edificios en sistemas, con espacios públicos nuevos a varios niveles que ofrecen espacios de encuentro para una mayor integración social

The phylogeography of Armadillo officinalis (Isopoda: Oniscidea) in Cyprus

H Κύπρος αποτελεί ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον μεσογειακό νησί ως προς την οικολογία, τη γεωλογία και τη γεωγραφία της. Μαζί με τη Νότια Ανατολία, αναγνωρίζεται ως ένα θερμό σημείο βιοποικιλότητας στη Μεσογειακή Λεκάνη. Ακόμη, παρουσιάζει πολύπλοκη γεωλογική εξέλιξη, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού παλαιο-νησιών, καθώς και πολυάριθμα μοναδικά γεωγραφικά χαρακτηριστικά, όπως το μεγάλο μέγεθος και η υψηλή γεωγραφική απομόνωση. Ωστόσο, τα πρότυπα της βιοποικιλότητας στο νησί δεν είναι επαρκώς μελετημένα, ενώ η επιρροή των παρελθοντικών γεωλογικών γεγονότων και της γεωγραφίας στη βιοποικιλότητα της Κύπρου παραμένει αδιευκρίνιστη. Με δεδομένη την αποσπασματική γνώση σχετικά με τους ιστορικούς και οικολογικούς παράγοντες που καθορίζουν τα πρότυπα της βιοποικιλότητας της Κύπρου, η παρούσα έρευνα προσπαθεί να προσφέρει μερικά στοιχεία προς αυτή την κατεύθυνση μέσα από τη μελέτη της κατανομής των γενεαλογικών γραμμών του Armadillo officinalis στην Κύπρο. Το Armadillo officinalis (Isopoda: Oniscidea: Armadillidae), καθώς και άλλα χερσαία ισόποδα, προσφέρεται ως οργανισμός-μοντέλο για τέτοιου είδους προσεγγίσεις σε νησιωτικά συστήματα, καθώς εμφανίζει εκτεταμμένη κατανομή, βρίσκεται σε μεγάλη ποικιλία βιοτόπων, παρουσιάζει μεγάλα μεγέθη πληθυσμών και ταυτόχρονα χαρακτηρίζεται από χαμηλή ικανότητα διασποράς. Στην παρούσα έρευνα χρησιμοποιήθηκαν μιτοχονδριακές νουκλεοτιδικές αλληλουχίες προκειμένου: α) να εκτιμηθεί το επίπεδο της γενετικής ποικιλότητας των πληθυσμών του Armadillo officinalisστο νησί, β) να διερευνηθούν οι φυλογενετικές σχέσεις των πληθυσμών του είδους και γ) να αποσαφηνιστεί κατά πόσο οι πληθυσμοί του νησιού ανήκουν σε μία η περισσότερες γενεαλογικές γραμμές και πιθανά διαφορετικά είδη. Επιπρόσθετα, με χρήση γεωχωρικών δεδομένων έγινε προσπάθεια να διαπιστωθεί ποια είναι η επίδραση της γεωλογικής εξέλιξης του νησιού και των περιβαλλοντικών συνθηκών στην κατανομή των γενεαλογικών γραμμών του είδους. Ειδικότερα, εφαρμόστηκαν φυλογενετικές αναλύσεις, αναλύσεις φυλογεωγραφικής διάχυσης, μέθοδοι οριοθέτησης ειδών, αναλύσεις χρονολόγησης και μοντέλα κατανομής ειδών, χρησιμοποιώντας τους μιτοχονδριακούς μοριακούς δείκτες 16S, COI και cytb, περιβαλλοντικά δεδομένα και γεωχωρικά δεδομένα θέσης. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν αδιαμφισβήτητα το υψηλό επίπεδο της γενετικής ποικιλότητας του Armadillo officinalis στο νησί, καθώς και την παρουσία δύο συμπάτριων γενεαλογικών γραμμών του είδους στην Κύπρο: τη γενεαλογική γραμμή Α, η οποία περιλαμβάνει πληθυσμούς από όλη την έκταση της Κύπρου και τη γενεαλογική γραμμή Β, η οποία περιλαμβάνει πέντε πληθυσμούς από το βορειοανατολικό τμήμα της Κύπρου. Η γενεαλογική γραμμή Β συνδέεται πολύ στενά με πληθυσμούς προερχόμενους από άλλες μεσογειακές περιοχές που συμπεριλήφθηκαν στην μελέτη. Δια μέσου της χρονολόγησης, προκύπτει ότι οι δύο γενεαλογικές γραμμές διαφοροποιήθηκαν μεταξύ τους κατά το Ύστερο Μειόκαινο και διαφοροποιήθηκαν περαιτέρω κυρίως κατά το Πλειστόκαινο. Η κατανομή των δυο γενεαλογικών γραμμών στο νησί φαίνεται να επηρεάζεται από τη θερμοκρασία. Η γενεαλογική γραμμή Α αποτελεί πιθανότατα διακριτή μορφή, γεγονός που πιθανόν να οφείλεται στη μακροχρόνια γεωγραφική απομόνωση του νησιού. H μικρότερη γεωγραφική κατανομή της γενεαλογικής γραμμής Β στην Κύπρο σε σχέση με τη γενεαλογική γραμμή Α, πιθανά να οφείλεται στην απομόνωση της πρώτης στο ανατολικό τμήμα της Ζώνης του Πενταδάκτυλου, η οποία, σε συνδυασμό με την περιορισμένη ικανότητα διασποράς του Armadillo officinalis, λειτούργησε ως γεωγραφικό αδιέξοδο. Επιπροσθέτως, η ανύψωση των παλαιο-νησιών που συνέθεταν την Κύπρο κατά το Ύστερο Μειόκαινο (σήμερα, ο Οφιόλιθος του Τροόδους και η Οροσειρά της Κερύνειας) φαίνεται να αποτελεί την κύρια γεωλογική διεργασία που διαμόρφωσε την κατανομή των γενεαλογικών γραμμών του Armadillo officinalis στο νησί. Τέλος, η κατανομή των δύο γενεαλογικών γραμμών στην Κύπρο είναι πιθανό να έχει επηρεαστεί από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Η παρούσα έρευνα αποτελεί το πρώτο βήμα για την εξερεύνηση της σχέσης μεταξύ της γεωλογικής εξέλιξης της Κύπρου και των οργανισμών του νησιού, ενώ ταυτόχρονα υπογραμμίζει τους κύριους παράγοντες που καθορίζουν τη βιοποικιλότητα της Κύπρου. Μελλοντικά, προτείνεται η μελέτη της συστηματικής των δύο γενεαλογικών γραμμών του Armadillo officinalis με τη χρήση μορφομετρικών δεδομένων και πυρηνικών μοριακών δεικτών. Ακόμη, προτείνεται η χρήση της παρούσας μεθοδολογίας σε διαφορετικές ταξινομικές ομάδες στο νησί και λαμβάνοντας υπόψη διαφορετικές πηγές δεδομένων, ώστε παρόμοια ευρήματα να αναλυθούν υπό το πρίσμα της συγκριτικής μεθόδου.Cyprus is regarded as an extremely interesting Mediterranean island in terms of ecology, geology and geography. Together with South Anatolia, it is considered as a biodiversity hotspot in the Mediterranean Basin. Moreover, it demonstrates a complex geological evolution, including the formation of paleoislands, as well as numerous exceptional geographical characteristics, such as the large island size and the high level of geographical isolation. However, the patterns of genetic diversity in the island are understudied, while the effect of past historical geological parameters and geography on the biodiversity of Cyprus remains unknown. Considering the limited information regarding the historical and ecological parameters that rule the patterns of biodiversity in Cyprus, the present study attempts to shed light on that matter through the study of the distribution of the lineages of Armadillo officinalis in Cyprus. Armadillo officinalis (Isopoda: Oniscidea: Armadillidae), as well as other terrestrial isopods, is an ideal model-organism for such approaches in island systems, as it demonstrates a large distribution, it is located in a variety of habitats, displays large population sizes, and at the same time it is characterized by a limited dispersal ability. In the present study, mitochondrial nucleotide sequences were used to: a) estimate the level of genetic diversity of the populations of Armadillo officinalis in the island, b) investigate the phylogenetic relationships between the populations of the species and c) clarify whether the island populations belong to one or more lineages and potentially different species. Furthermore, using geospatial data, an attempt was made to estimate the effect of the geological evolution and the environmental conditions of the island on the distribution of the lineages of the species. More specifically, phylogenetic analysis, phylogeographic diffusion analysis, species delimitation, estimation of divergence times and species distribution models were applied, using the mitochondrial molecular markers 16S, COI and cytb, environmental data and geospatial data. The results clearly demonstrate the high level of genetic diversity of Armadillo officinalis in the island, as well as the presence of two sympatric lineages of Armadillo officinalis in Cyprus: lineage A, which includes populations from all over Cyprus, and lineage B, which includes five populations from the northeastern part of Cyprus. Lineage B is strongly associated with the populations from other Mediterranean areas that were included in the study. Through the estimation of the divergence times, it came into a conclusion that the two lineages were differentiated during the Late Miocene and further diversified during the Pleistocene. The distribution of the two lineages in the island seems to be affected by temperature. Lineage A is probably a distinct unit, which is possibly the result of the lοng-time geographical isolation of the island. The smaller geographical distribution of lineage B in Cyprus in comparison to lineage A is probably due to the isolation of the first one in the the eastern part of Pentadactylos Zone which, combined with the limited dispersal ability of Armadillo officinalis, acted as a geographical culs-de-sac. Furthermore, the uplift of paleoislands that consisted of Cyprus by the Late Miocene (nowadays, Troodos Ophiolite and Kyrenia Range) seems to be the main geological process that shaped the distribution of the lineages of Armadillo officinalis in the island. Lastly, the distribution of the two lineages in Cyprus probably has been affected by the human activity. The present study acts as a first step for the exploration of the relationship between the geological evolution of Cyprus and Cypriot biota and highlights the main factors that affect the biodiversity of the island. In the future, the study of the systematics of the two lineages is suggested, using morphometric data and nuclear molecular markers. Moreover, it is suggested to apply the same methodology in different organisms and using various data sources, to analyze such foundings in a comparative way

Ο αποκλεισμός της αριστερής υποκλειδίου αρτηρίας κατά τη διάρκεια ενδαγγειακών επεμβάσεων στη θωρακική αορτή

Σκοπός Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η συστηματική ανασκόπηση της σύγχρονης επιστημονικής βιβλιογραφίας σχετικά με την διαχείριση του αποκλεισμού της αριστερής υποκλειδίου αρτηρίας κατά την διάρκεια ενδαγγειακών επεμβάσεων στην θωρακική αορτή. Υλικό - Μέθοδος Διενεργήθηκε συστηματική αναζήτηση χρησιμοποιώντας λέξεις κλειδιά σε ηλεκτρονικές βιβλιοθήκες ή βάσεις δεδομένων, μέσω του διαδικτύου, για το χρονικό διάστημα από το 1990 μέχρι σήμερα. Ανιχνεύτηκαν περίπου 30 δημοσιεύσεις και ανακοινώσεις σχετικές με το θέμα και συγκεκριμένα 9 αναδρομικές κλινικές μελέτες παρατήρησης με μεγάλες σειρές ασθενών (>10), 4 ανασκοπήσεις ή μετα-αναλύσεις κλινικών μελετών, 1 κατευθυντήριες οδηγίες και 15 παρουσιάσεις μεμονωμένων περιστατικών. Αποτελέσματα Το συχνότερο αίτιο για το οποίο απαιτείται η τοποθέτηση ενδαγγειακού μοσχεύματος, που πιθανότατα θα αποκλείσει την έκφυση της αριστερής υποκλειδίου αρτηρίας είναι ο υποξύς αορτικός διαχωρισμός τύπου Β (63.2%). Οι διαθέσιμες τεχνικές διατήρησης της άρδευσης της αριστερής υποκλειδίου αρτηρίας είναι η διενέργεια εξωανατομικού καρωτιδο-υποκλειδίου παράκαμψης με την χρήση μοσχεύματος, η μετάθεση της έκφυσης της αριστερής υποκλειδίου στην αριστερή κοινή καρωτίδα, η χρήση ειδικών θυριδωτών ή διακλαδωτών ή πολλαπλών επιπέδων μοσχευμάτων και η τεχνική chimney. Συμπεράσματα Ο αποκλεισμός της αριστερής υποκλειδίου αρτηρίας δεν έχει σίγουρες επιπλοκές σε όλες τις περιπτώσεις, αλλά έχει ορισμένες πιθανές επιπλοκές. Η ανασκόπηση της βιβλιογραφίας μας αναδεικνύει χαμηλή τεκμηρίωση δεδομένων και ως εκ τούτου συστήνεται η προεγχειρητική επαναιμάτωση της αρτηρίας, η οποία πρέπει να εξατομικεύεται ανάλογα με την ανατομία, το βαθμό προτεραιότητας και την διαθεσιμότητα της χειρουργικής εμπειρογνωμοσύνης.Purpose The purpose of this study is the systematic review of literature on the management of left subclavian artery occlusion during thoracic aortic endovascular surgery. Material - Method A systematic research, using keywords in electronic libraries and databases through internet from 1990 until today was performed. We found 30 related publications. Specifically, 9 retrospective, clinical, observational studies with large patients series (>10), 4 clinical studies reviews, 1 guidelines and 15 case reports. Results The most frequent cause that demands endovascular graft placement, which is likely to occlude the left subclavian artery, is the B-type subacute aortic dissection (63.2%). The available surgical techniques for left subclavian revascularization are the exo-anatomic carotid-subclavian bypass, the translocation of the left left subclavian artery onto the left common carotid artery, the use of special fenestrated or branched or multi-layers grafts and the chimney technique. Conclusions Occlusion of the left subclavian artery during TEVAR has no definite complications in all cases, but it has some possible complications. The revascularization is strongly recommended, despite the very low-quality evidence for all cases and should be individualized and addressed expectantly on the basis of anatomy, urgency, and availability of surgical expertise

Left thoracotomy utilizing splenectomy in blunt thoracic injury: An alternative surgical approach

AbstractINTRODUCTIONPosterolateral thoracotomy could be an alternative surgical approach in selected cases coexistence of abdominal injuries with ipsilateral thoracic injury.PRESENTATION OF CASEA 65-year-old male with left sided chest injury was initially admitted to a regional health center after a crawler overthrow accident. He underwent chest tube drainage of left hemithorax and he was transferred immediately to our hospital. A CT scan showed a large spleen which was injured by a wedged splint of the 10th rib into its parenchyma. Lung parenchyma was also lacerated by chest tube misplacement with associated hemothorax. He underwent a lower left lateral thoracotomy. Splenectomy was performed via a phrenotomy and subsequently the injured lung was repaired. His postoperative course was uneventful.DISCUSSIONIncisions in the diaphragm are commonly made to provide adequate exposure during a variety of thoracic and abdominal operations. Thoracic approach could potentially be advantageous for thoracic and abdominal injuries.CONCLUSIONThoracic approach is a safe alternative, providing excellent exposure of upper abdominal organs, and should be considered in selected cases of abdominal trauma, especially when an ipsilateral thoracic injury coexists

Subcutaneous emphysema, pneumomediastinum and pneumoperitoneum after unsuccessful ERCP: a case report

Background: The presence of subcutaneous emphysema, pneumomediastinum and pneumoperitoneum simultaneously is a rare complication of upper gastrointestinal endoscopy that usually indicates free perforation to the peritoneal cavity or the retroperitoneal space. Case presentation: We report an unusual case of a self-limited subcutaneous emphysema, pneumomediastinum and pneumoperitoneum following an unsuccessful ERCP for removal of a common bile duct stone. Conclusion: There was no radiological evidence of peritoneal or retroperitoneal perforation. This complication is distinct from pneumomediastinum and pneumoperitoneum due to perforation, and must be recognized, because it is benign and needs no surgical or radiological intervention. Background Endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP) is a standard invasive technique for revealing and man-agement of a wide spectrum of distal bile duct disorders. The rate of significant complications is very low if it isn'