Optimization of the Hot-Pressing Regime in the Production of Eco-Friendly Fibreboards Bonded with Hydrolysis Lignin

This research was aimed at studying the potential of using residual lignin from acid hydrolysis as a binder in manufacturing eco-friendly, dry-process fibreboards. For that purpose, a modification of the adhesive system and hot-pressing regime was conducted. The adhesive system applied was composed of 2 % phenol-formaldehyde (PF) resin and 10 % hydrolysis lignin (based on the dry fibres). The PF resin does not only act as a binder but generally contributes to the even distribution and good retention of the main binder – hydrolysis lignin. A specific hot-pressing cycle was used. In the first stage, the pressure was 1.0 MPa, followed by an increased pressure of 4.0 MPa, and subsequent cooling. The purpose of the initial lower pressure was softening the lignin and reduction of the material moisture content. The effect of the second stage of hot-pressing on the properties of eco-friendly fibreboards was investigated. It was determined that the fibreboards produced with 2 % PF resin and 10 % hydrolysis lignin have similar physical and mechanical properties to those of the control panels, produced with 10 % PF resin at a standard hot-pressing cycle. The findings of this work demonstrate that residual hydrolysis lignin can be effectively utilized as a binder in the production of eco-friendly, dry-process fibreboards with acceptable physical and mechanical properties

Neutron stars in Gauss-Bonnet gravity -- nonlinear scalarization and gravitational phase transitions

It was recently discovered that scalarized neutron stars in scalar-tensor theories can undergo a gravitational phase transition to a non-scalarized (GR) state. Surprisingly, even though the driving mechanism is totally different, the process resembles closely the first-order matter phase transition from confined nuclear matter to deconfined quark matter in neutron star cores. The studies until now were limited, though, to only one theory of gravity and a limited range of parameters. With the present paper, we aim at demonstrating that gravitational phase transitions are more common than expected. More specifically, we show that the phenomenon of nonlinear scalarization is present for neutron stars in Gauss-Bonnet gravity leading to the possibility of gravitational phase transition. Moreover, it can be observed for a wide range of parameters so no fine-tuning is needed. This solidifies the conjecture that gravitational phase transitions are an important phenomenon for compact objects and their astrophysical implications deserve an in-depth study.Comment: 16 pages, 5 figure

Antifungal activity of plant extracts against phytopathogenic fungi

Aqueous-methanolic extracts and acetone exudates of 24 plant species were screened for their antifungal activity against four largely spread plant pathogens possessing a broad spectrum of plant hosts - Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Phytophthora cambivora and Fusarium oxysporum. Examination of the effect of plant extracts on mycelium growth and development of plant pathogens was done by diffusion method in vitro on PDA medium. The highest antifungal activity with an impact on the most studied pathogens was found for the acetone exudates. Among the tested exudates that of Salvia officinalis showed the highest activity against three plant pathogens tested. The exudates of Artemisia campestris, Artemisa absinthium and Clinopodium vulgare displayed activity against Fusarium oxysporum and Phytophthora cambivora. Chemical profiles of the most active exudates were determined by HPTLC and GC/MS. Non-polar substances composed mainly of flavonoid aglycones, terpenes, sterols and fatty acids were identified

Intense terahertz radiation via the transverse thermoelectric effect

Terahertz (THz) radiation is a powerful tool with widespread applications ranging from imaging, sensing, and broadband communications to spectroscopy and nonlinear control of materials. Future progress in THz technology depends on the development of efficient, structurally simple THz emitters that can be implemented in advanced miniaturized devices. Here we show how the natural electronic anisotropy of layered conducting transition metal oxides enables the generation of intense terahertz radiation via the transverse thermoelectric effect. In thin films grown on offcut substrates, femtosecond laser pulses generate ultrafast out-of-plane temperature gradients, which in turn launch in-plane thermoelectric currents, thus allowing efficient emission of the resulting THz field out of the film structure. We demonstrate this scheme in experiments on thin films of the layered metals PdCoO2 and La1.84Sr0.16CuO4, and present model calculations that elucidate the influence of the material parameters on the intensity and spectral characteristics of the emitted THz field. Due to its simplicity, the method opens up a promising avenue for the development of highly versatile THz sources and integrable emitter elements.Comment: 27 pages, 11 figure

An overview of the role of long non-coding RNAs in human choriocarcinoma

Funding: The publication of this manuscript was funded by the European Cooperation in Science & Technology Program (EU COST)–COST Action CA18117: GYNOCARE- “European network for Gynaecological Rare Cancer research: From Concept to Cure”. R.D.F., S.S., A.F., S.A.O., J.J.O., M.P.W., J.B., M.S., P.O., A.Y., M.V.-S., B.E., A.G., and J.C.-A. are Action management committee members and/or form part of Working Groups 1–3, and J.C.-A. is the Chairperson of this Action.Choriocarcinoma (CC), a subtype of trophoblastic disease, is a rare and highly aggressive neoplasm. There are two main CC subtypes: gestational and non-gestational, (so called when it develops as a component of a germ cell tumor or is related to a somatic mutation of a poorly differentiated carcinoma), each with very diverse biological activity. A therapeutic approach is highly effective in patients with early-stage CC. The advanced stage of the disease also has a good prognosis with around 95% of patients cured following chemotherapy. However, advancements in diagnosis and treatment are always needed to improve outcomes for patients with CC. Long non-coding (lnc) RNAs are non-coding transcripts that are longer than 200 nucleotides. LncRNAs can act as oncogenes or tumor suppressor genes. Deregulation of their expression has a key role in tumor development, angiogenesis, differentiation, migration, apoptosis, and proliferation. Furthermore, detection of cancer-associated lncRNAs in body fluids, such as blood, saliva, and urine of cancer patients, is emerging as a novel method for cancer diagnosis. Although there is evidence for the potential role of lncRNAs in a number of cancers of the female genital tract, their role in CC is poorly understood. This review summarizes the current knowledge of lncRNAs in gestational CC and how this may be applied to future therapeutic strategies in the treatment of this rare cancer.publishersversionpublishe

Cardiopoietic cell therapy for advanced ischemic heart failure: results at 39 weeks of the prospective, randomized, double blind, sham-controlled CHART-1 clinical trial

Cardiopoietic cells, produced through cardiogenic conditioning of patients' mesenchymal stem cells, have shown preliminary efficacy. The Congestive Heart Failure Cardiopoietic Regenerative Therapy (CHART-1) trial aimed to validate cardiopoiesis-based biotherapy in a larger heart failure cohort

Spektroskopische Untersuchung von CaMnO3/CaRuO3-Übergittern und YTiO3-Einkristallen

The first two sections of Chapter 1 give a general overview of the research topics and experimental methods discussed in the thesis. Further on, in Chapter 2, some of the most important characteristics and mechanisms underlying the physics of transition metal oxides are presented. As the experimental part of the thesis includes studies on manganites and titanates, these two classes of compounds are exemplified in the exposition of Chapter 2. Several recent works in the emerging research field of transition metal oxide interfaces and superlattices are also discussed along with a brief introduction in x-ray spectroscopic methods with synchrotron radiation. Chapter 3 introduces the principles of optical spectroscopy and the simplest models for dielectric function, i.e., Lorentz oscillator and Drude dielectric function. The following Chapter 4 introduces two of the experimental techniques in optical spectroscopy, reflectance and spectroscopic ellipsometry. Further on, we describe the design of a new home-built apparatus for near-normal reflectance with high magnetic fields. Several critical technical details and findings during the assembling process are also discussed. Chapter 5 represents a comprehensive experimental spectroscopic study of a prototypical superlattice system made from an antiferromagnetic insulator CaMnO3 and a paramagnetic metal CaRuO3. The resulting interface ferromagnetic state was closely investigated by means of optical spectroscopy as well as by soft x-ray scattering and absorption methods. This study led us to the conclusion that magnetic bound states, i.e. magnetic polarons, have to be considered in the description of this SL system. Chapter 6 describes a polarized far infrared reflectance study with high magnetic field on the ferromagnetic Mott insulator YTiO3, single crystals. All 25 infrared-active phonon modes were observed. The temperature and magnetic-field dependence of the phonon modes revealed a weak spin-phonon coupling in YTiO3 and largely extended temperature range (up to TM ~ 80 - 100K), for the field-induced effects on the oscillator parameters. This later observation, uncovered short-range magnetic order state which remains even at temperatures as high as three times the temperature of the actual ferromagnetic transition of Tc ~ 30K. While a quantitative theoretical description of these data is thus far not available, they point to a complex interplay between spin, orbital, and lattice degrees of freedom due to the near-degeneracy of the Ti t2g orbitals in YTiO3.Die komplexen Eigenschaften von Übergangsmetalloxiden (transition metal oxide, TMO) beruhen letztendlich auf den starken Elektronenkorrelationen. Die genaue Besetzung der d-Orbitale in einer gegebenen TMO Verbindung bestimmen die Stärke der Wechselwirkungen und die räumliche Anisotropie des Elektronensystems. Die pinfreiheitsgrade führen dann natürlicherweise zu einer bestimmten, magnetischen Konfiguration, wie sie z. B. in Mott-Isolatoren, den Ausgangsverbindungen der Hochtemperatursupraleiter und den Verbindungen, die den kolossalen Magnetowiderstandseffekt zeigen, beobachtet wird. Heutzutage ist es auch wohlbekannt, dass alle obengenannten Faktoren, einschließlich des Kristallgitters, zur Vielfalt der Grundzustände beitragen, die in TMOs gefunden werden können. Viele experimentelle und theoretische Gruppen unternehmen große Bemühungen, spektroskopische Methoden zu entwickeln, die die hochaufgelöste Untersuchung der Ladungs-, Orbital-, Phonon- und magnetischen Zustände erlauben. Es handelt sich hierbei z.B. um optische Spektroskopie, Neutronenstreuung, sowie Absorptions- und Streutechniken, die auf am Synchrotron erzeugter weicher Röntgenstrahlung basieren. Eine elementare Einführung in diese Gebiete wird in den Kapiteln 1 bis 3 im ersten Teil dieser Dissertation gegeben. Zusammen mit einer kurzen Einführung der wichtigsten experimentellen Methoden der optischen Spektroskopie, der Reflexion und der spektroskopischen Ellipsometrie, beschreibt Kapitel 4 einen neuen experimentellen Aufbau zur Messung der Infrarotreflexion in hohen Magnetfeldern. Der Aufbau befindet sich im Max-Planck-Institut für Festkörperforschung. Er basiert auf einem kommerziell erhältlichen Infrarot-Fourierspektrometer und einem supraleitenden 8-Tesla Magneten. Wir behandeln mehrere kritische technische Details und Erkenntnisse, die während des Aufbaus und der Inbetriebnahme gesammelt wurden. Insbesondere müssen magnetische Elemente und Legierungen (selbst in kleinen Mengen) aus dem aktiven Bereich und den Streufeldern des Magneten herausgehalten werden. Das schließt Lichtquellen und Detektoren ein, insbesondere solche, die auf geladenen Dämpfen basieren, wie z.B. Quecksilberdampflampen, die durch eine speziell entworfene Mu-Metall-Abdeckung abgeschirmt werden mussten. Der Aufbau erlaubt hochpräzise Messungen an verschiedenen Bulk- und Übergitterproben im Infrarotbereich, bei Temperaturen zwischen 1.6 und 300 Kelvin, mit variablem Polarisationswinkel und in magnetischen Feldern von bis zu 8 Tesla in paralleler oder transversaler Konfiguration. Zurzeit wird es im fernen Infrarotbereich (30 – 700 cm-1) betrieben, man kann es aber leicht so konfigurieren, dass es den gesamten Infrarotbereich abdeckt. Kapitel 5 beschreibt eine umfassende spektroskopische Untersuchung eines prototypischen Übergittersystems, bestehend aus dem antiferromagnetischen Isolator CaMnO3 und dem paramagnetischen Metall CaRuO3. Dieses Übergittersystem rückte in den Mittelpunkt des Interesses, da in ihm Grenzflächen-Ferromagnetismus unterhalb von ~125 K, der Néel-Temperatur von reinem CaMnO3, beobachtet wurde. Darüber hinaus ist CaMnO3/CaRuO3 als Modellsystem geeignet, um elektronische und orbitale Rekonstruktionen an den Grenzflächen zu untersuchen, ohne den Einfluss von Grenzflächenpolarität, einsetzender Ferroelektrizität, starker Unordnung, Verspannungen durch Gitterfehlanpassung oder orbitaler Entartung. Die theoretische Arbeit von Nanda et al. (Phys. Rev. Lett. 98, 216804 (2007)) hat gezeigt, dass ein Entweichen von Ladungsträgern aus dem paramagnetischen, metallischen CaRuO3 in die benachbarten Schichten aus antiferromagnetisch geordnetem, isolierendem CaMnO3 zu einem magnetischen Zustand aus verkanteten Momenten an der Grenzfläche führen kann. Dies ist das Ergebnis der Konkurrenz zwischen der ferromagnetischen Doppelaustausch- und der antiferromagnetischen Superaustauschwechselwirkung. Die Motivation unserer spektroskopischen Untersuchung bestand darin, dieses theoretische Modell zu prüfen und den neuartigen Grenzflächenzustand zu verstehen. Das aus CaMnO3/CaRuO3 bestehende Übergitter wurde mittels Röntgenabsorptionsspektroskope (XAS), Röntgenzirkluardichroismus (XMCD), resonanter magnetischer Röntgenstreuung (XRMS) und spektraler Ferninfrarot (FIR)-Ellipsometrie untersucht. Die Ergebnisse erlaubten es uns, eine umfassende experimentelle Beschreibung der Ladungstransporteigenschaften sowie des Valenzzustandes und der magnetischen Polarisation der Ru- und Mn-Atome an der Grenzschicht zu entwickeln. FIR-Reflexionsmessungen in hohen Magnetfeldern sowie komplementäre dc-Ladungstransportmessungen wurden ebenfalls durchgeführt, um die spinabhängigen Ladungstransporteigenschaften des Systems nahe bei und unterhalb seiner magnetischen Übergangstemperatur genauer zu bestimmen. Insbesondere untersuchten wir Übergitter, in denen die Dicke eines der Konstituenten, nämlich CaRuO3, variiert wurde, während die Dicke von CaMnO3 konstant gehalten wurde. Die Übergitter wurden auf (001)-LaAlO3 abgeschieden. Kontrollexperimente an CaRuO3- und CaMnO3-Einzelschichten wurden ebenfalls durchgeführt. Die XMCD- und XRMS-Untersuchungen haben den Ursprung der Magnetisierung der CaRuO3/CaMnO3 Übergitter und ihre räumliche Ausdehnung ermittelt, während die XAS und FIR Messungen auf die Valenzzustände und Ladungsträgerdichte empfindlich ist. Durch die XMCD Messungen konnte eine wesentliche magnetische Polarisation der Mn-Ionen ermittelt werden, mit einer Amplitude die mit dem vorhergesagten, verkanteten antiferromagnetischen Zustand übereinstimmt. Dagegen ist die Polarisation der Ru-Ionen nahe den Grenzschichten verschwindend gering. Die Anwendung von XRMS und strukturelle Modellrechnungen zeigten, dass die ferromagnetische Polarisation sich nicht, wie theoretisch vorhergesagt, auf die direkte Nachbarschaft der Grenzschichten beschränkt (~1 Einheitszelle), sondern sich etwa 3.5 Einheitszellen weit in die CaMnO3-Schichten erstreckt. Die erhöhte magnetische Eindringtiefe könnte die Konsequenz der Bildung eines magnetischen Polarons sein. Die XAS-Daten zeigten, dass die Valenzzustände sowohl der Mn- als auch der Ru-Ionen nahe bei 4+ sind. Die spektroskopischen FIR-Ellipsometriemessungen lieferten auch eine effektive Dichte von ~0.11 Ladungsträger pro Ru-Atom, was innerhalb des experimentellen Fehlers mit der Dichte in massivem CaRuO3 übereinstimmt. Daraus kann man folgern, dass nur eine kleine Anzahl an Elektronen aus dem metallischen CaRuO3 in das isolierende, antiferromagnetische CaMnO3 eindringen und den verkanteten Zustand mit einer beträchtlichen Polarisation verursachen, welche sich etwa 3.5 Einheitszellen weit in CaMnO3 erstreckt. Es wurden ebenfalls FIR-Reflexionsmessungen bei mehreren Temperaturen zwischen 3 und 300 K und Feldern bis zu 8 Tesla durchgeführt. Es wurde eine Fittingroutine benutzt, die auf einer “Effektives Medium“- Näherung und der Drude-Lorentz Formel für die dielektrische Funktion basiert, um die Reflektivität der Übergitter zu bestimmen. Das Anlegen des Magnetfeldes verursachte eine Erhöhung der optischen Leitfähigkeit (negativer Magnetowiderstand) in zwei der Übergitter. Die Temperatur, bei der dies einsetzte, lag nahe bei der Néel-Temperatur von CaMnO3 (TN~125 K), und es wurde festgestellt, dass diese Erhöhung auf Grund der Reduktion der Streurate der freien Ladungsträger bei Anlegen des Magnetfeldes zustande kam. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass die Größenordnung dieses Magnetowiderstandseffekts klein ist und kontinuierlich mit Absenken der Temperatur auf 3 K zunimmt, und somit an den Riesenmagnetowiderstandseffekt in metallischen Heterostrukturen erinnert. Die Magnetfeldabhängigkeit der Leitfähigkeit zeigte ein lineares Verhalten und selbst bei dem höchsten Feld von 8 Tesla keine Anzeichen einer Sättigung, was ebenfalls stark für einen verkanteten, antiferromagnetischen Grundzustand im Übergittersystem spricht. Schließlich zeigte die Vierpunktmessung des dc-Widerstandes Ergebnisse, die mit den FIR-Ergebnissen konsistent waren und somit das Vertrauen in die Verlässlichkeit der mit dem Magneto-Reflexionsaufbau (Kap. 4) gemachten Messungen stärkten. In Kapitel 6 präsentieren wir eine polarisierte FIR (100 – 700 cm-1) Reflexionsuntersuchung an Einkristallen des ferromagnetischen Mottisolators YTiO3 bei verschiedenen Temperaturen zwischen 3 und 100 K und Feldern zwischen 0 und 8 Tesla. Wir konnten alle 25 infrarot-aktiven Phononenmoden identifizieren. Darüber hinaus zeigte die optische Antwort entlang den drei kristallographischen Hauptachsen Hinweise auf eine Spin-Phonon-Kopplung, die sich in temperatur- und magnetfeldinduzierten Anomalien der Oszillatorparameter manifestierte. Wegen der Magnetoelastizität reagieren nahezu alle Phononen in YTiO3 auf das Magnetfeld. Die Phononen mit den stärksten feld- und temperaturinduzierten Änderungen gehören zu der Gruppe der Ti-O-Ti Beuge Schwingung Moden. Nach einer quantitative Analyse dieser Anomalien im Rahmen eines Meanfield-Modells gehört YTiO3 zur Gruppe der Verbindungen mit kleinen Spin-Phonon-Kopplungskonstanten. Dies ist auch zu erwarten, da das einzelne Ti-Valenzelektron die t2g Übergangsmetallorbitale besetzt, die nur schwach mit den umgebenden Sauerstoff p-Orbitalen hybridisieren. Ein überraschender Aspekt der YTiO3 FIR-Daten ist die Tatsache, dass die magnetfeldinduzierten Phononanomalien bis etwa 80 K zu beobachten sind, weit oberhalb der Curietemperatur von TC ~ 30 K. Dies bildet einen starken Gegensatz zu ähnlichen Ergebnissen bei anderen Metalloxiden und deutet auf eine kurzreichweitige ferromagnetische Ordnung über einen ungewöhnlich großen Temperaturbereich hin. Die FIR-Daten sind allerdings konsistent mit thermodynamischen Messungen, die vor kurzem einen magnetischen Beitrag zur thermischen Ausdehnung bei Temperaturen bis zu 80 – 100 K zeigten. Sie sind ebenfalls konsistent mit Ellipsometriemessungen, die eine Umverteilung des spektralen Gewichts zwischen verschiedenen optischen Banden bei ähnlichen Temperaturen zeigten. Obwohl eine quantitative theoretische Beschreibung dieser Daten zurzeit nicht möglich ist, deuten die Ergebnisse auf eine komplexe Wechselwirkung zwischen Spin-, Orbital- und Gitterfreiheitsgraden, auf Grund der fast-Entartung der Ti-t2g Orbitale hin

Governing the European security and defence policy (ESDP) : an institutionalist perspective on the European Union's military crisis management in the context of operations concordia (FYROM 2003) and Artemis (DR Congo 2003)

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Advantages and disadvantages of laparoscopic inguinal hernia repair (hernioplasty)

Aim: The aim of this study was to explore the advantages and disadvantages of laparoscopic hernioplasty by comparing them with conventional surgeries. Materials and methods: The study included 376 patients (344 men and 32 women) who underwent inguinal hernia repair in inpatient settings over a 3-year period (2017–2020). The patients were divided into two groups: patients with conventional hernioplasty (CH) - 312 patients (291 men and 32 women, mean age 55±15 years, range 18–93) and 64 patients with laparoscopic hernioplasty (LH), all of them middle-aged men at mean age 45±15 years (range 24–69). Results: Thirty-eight patients (59.38%) with LH were ASA class 1 patients while the CH patients were stratified in ASA classes 1 to 4. The LH group consisted of 39 patients who had transabdominal preperitoneal (TAPP) surgery and 25 who received total extraperitoneal (TEP) repair. The average operating time was 12 minutes (range 90–200 min) for TAPP and 50 minutes (range 20-125 min) for TEP. The mean intensity of pain score measured by VAS (0-10) was 4 (2-5) for CH patients and 3 (2-4) for LH patients. The duration of pain was 3 days (2-4) for CH patients and 2 days (1-3) for the LH group. Ninety-five percent (61/64) of LH patients defined their quality of life as “better”. Conclusions: The following factors are of particular importance for the choice of hernioplastic technique: operating time, possible intraoperative complications, the level of postoperative pain and potential postoperative analgesics, possible complications, patient recovery, length of hospital stay, cost, quality of life, and long-term results of the treatment

Advantages and disadvantages of laparoscopic inguinal hernia repair (hernioplasty)

Aim: The aim of this study was to explore the advantages and disadvantages of laparoscopic hernioplasty by comparing them with conventional surgeries. Materials and methods: The study included 376 patients (344 men and 32 women) who underwent inguinal hernia repair in inpatient settings over a 3-year period (2017–2020). The patients were divided into two groups: patients with conventional hernioplasty (CH) - 312 patients (291 men and 32 women, mean age 55±15 years, range 18–93) and 64 patients with laparoscopic hernioplasty (LH), all of them middle-aged men at mean age 45±15 years (range 24–69). Results: Thirty-eight patients (59.38%) with LH were ASA class 1 patients while the CH patients were stratified in ASA classes 1 to 4. The LH group consisted of 39 patients who had transabdominal preperitoneal (TAPP) surgery and 25 who received total extraperitoneal (TEP) repair. The average operating time was 12 minutes (range 90–200 min) for TAPP and 50 minutes (range 20-125 min) for TEP. The mean intensity of pain score measured by VAS (0-10) was 4 (2-5) for CH patients and 3 (2-4) for LH patients. The duration of pain was 3 days (2-4) for CH patients and 2 days (1-3) for the LH group. Ninety-five percent (61/64) of LH patients defined their quality of life as “better”. Conclusions: The following factors are of particular importance for the choice of hernioplastic technique: operating time, possible intraoperative complications, the level of postoperative pain and potential postoperative analgesics, possible complications, patient recovery, length of hospital stay, cost, quality of life, and long-term results of the treatment