Effect of Chain Polydispersity on the Elasticity of Disordered Polymer Networks

Due to their unique structural and mechanical properties, randomly cross-linked polymer networks play an important role in many different fields, ranging from cellular biology to industrial processes. In order to elucidate how these properties are controlled by the physical details of the network (e.g., chain-length and end-to-end distributions), we generate disordered phantom networks with different cross-linker concentrations C and initial densities ρinit and evaluate their elastic properties. We find that the shear modulus computed at the same strand concentration for networks with the same C, which determines the number of chains and the chain-length distribution, depends strongly on the preparation protocol of the network, here controlled by ρinit. We rationalize this dependence by employing a generic stress-strain relation for polymer networks that does not rely on the specific form of the polymer end-to-end distance distribution. We find that the shear modulus of the networks is a nonmonotonic function of the density of elastically active strands, and that this behavior has a purely entropic origin. Our results show that if short chains are abundant, as it is always the case for randomly cross-linked polymer networks, the knowledge of the exact chain conformation distribution is essential for correctly predicting the elastic properties. Finally, we apply our theoretical approach to literature experimental data, qualitatively confirming our interpretations

Laser-induced nanobubbles generation on gold nanoparticles: thermal and light scattering effects

La generación de nanoburbujas por irradiación laser de nanopartículas presenta gran interés para diversas aplicaciones en biofotónica. En un trabajo previo presentamos un modelo que describe adecuadamente el fenómeno para bajas concentraciones de nanopartículas (< 0.1 nM) y bajas tasas de repetición de pulsos láser (< 0.5 Hz). El mismo está basado en la teoría de nucleación clásica y las ecuaciones de evolución dinámica para condensación y evaporación. En este trabajo se discuten las diferencias entre la señal acústica generada por la nanoburbuja predicha por el modelo y los resultados experimentales para los casos cuando se aumenta la tasa de repetición de los pulsos y la concentración de nanopartículas. Éstas se atribuyen al calentamiento del fluido en el entorno de las nanopartículas y a la dispersión de la radiación producida por las nanoburbujas. Estos resultados son relevantes para la estimación de la temperatura de la nanopartícula y el tamaño de la nanoburbuja.The generation of nanobubbles by laser irradiation of nanoparticles is of great interest in various applications in biophotonics. In a previous work we presented a model that adequately describes the phenomenon at low concentration of nanoparticles (<0.1 nM) and low repetition rate laser pulses (<0.5 Hz). The model is based on the classical nucleation theory and the equations of dynamic evolution for condensation and evaporation. In this paper we discuss the differences between the acoustic signal generated by the nanobubble as predicted by the model and the experimental results for cases when the repetition rate of the pulses and the concentration of nanoparticles are increased. These are attributed to the heating of the fluid surrounding the nanoparticles and to the scattering of the radiation produced by nanobubbles. These results are relevant to estimate the temperature of the nanoparticle and the size of the nanobubble.Fil: González, Martín Germán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Acosta, E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; ArgentinaFil: Sorichetti, P.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; ArgentinaFil: Santiago, G. D.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; Argentin

Logística inversa de residuos agroquímicos en Argentina: resolución heurística y exacta

Argentina es uno de los principales exportadores de productos agrícolas del mundo, localizándose gran parte de esta producción en la región pampeana. Debido a su enorme escala, esta actividad, además de generar importantes ingresos a nuestro país, también origina una gran cantidad de residuos especiales, entre ellos, los envases de los agroquímicos. Son conocidos los problemas ambientales y económicos que genera el incorrecto manejo de estos residuos por poseer sustancias que representan un riesgo para la salud y el medio ambiente. Teniendo en cuenta esta problemática, la Universidad Nacional del Sur (UNS) y la Universidad Provincial del Sudoeste (UPSO), proponen diseñar un sistema de reciclado de dichos envases en la región que comprende los veintiún municipios del sudoeste bonaerense (SOB). En el marco de este proyecto, el presente trabajo consistió en la optimización de la red logística de recolección de los residuos agroquímicos y la evaluación de la localización de la planta de tratamiento de los mismos. El modelado de la red se abordó como un problema CVRP (Capacitated Vehicle Routing Problem). Se consideraron distintas frecuencias de recolección y se resolvió mediante técnicas exactas y heurísticas.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

An innovative approach to compact calorimetry in space, NEUCAL

Abstract Neutron emission during the development of hadronic showers can be used to discriminate between electromagnetic and hadronic interacting particles impinging a calorimeter. A neutron detector based on a high efficiency 'active moderator' is presented and its performance is evaluated with the aid of Monte Carlo simulation

Solubility and stability studies of benzoyl peroxide in non-polar, non-comedogenic solvents for use in topical pharmaceutical formulation developments

Non-irritant, non-comedogenic and non-polar emollients were pre-selected for determinations of relative dielectric permittivity and solubility of benzoyl peroxide (BP). Those solvents capable of solubilizing BP in concentrations commonly utilised in topical formulations (between 1 and 10 %) were taken into account for stability studies. The developed pre-formulations were also studied for acute irritation both clinically and instrumentally. Even though the solubility of BP in the solvents studied had relatively low values; in some cases, such as with caprylic/capric triglyceride (CapCap) and dicaprylyl carbonate (DicCar) it has been possible to obtain acceptable concentrations of BP from a therapeutic viewpoint (19.9 and 19.5 mg/mL, respectively). Two BP pre-formulations (PBCapCap and PBDicCar) with enhanced stability and with the capability to decrease adverse application site reaction by maintaining moisture in the stratum corneum were developed with potential application in topical formulations of BP with solvents of low relative dielectric permittivity (CapCap and DicCar, respectively).Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Diseño de una herramienta para estimar el número, tipo y localización de envases vacíos de fitosanitarios generados en la provincia de Buenos Aires

Los Envases Vacíos de Fitosanitarios (EVFs) son considerados residuos peligrosos en Argentina (Ley Nacional 24.051), por lo que constituyen un elemento de alta peligrosidad para el medio ambiente y para la salud de las personas que los manipulan. Por otra parte, el material de los envases rígidos es el polietileno de alta densidad lo que constituye una corriente de polímero de muy alta calidad, acotada en cuanto a grado y color, económicamente valiosa y completamente reciclable. En el año 2016 se sancionó la Ley Nacional 27.279 que establece los presupuestos mínimos de protección ambiental para la gestión de los envases vacíos de fitosanitarios. A pesar de contar con una red de centros de acopio en la provincia de Buenos Aires (pBA) aun los niveles de recuperación son muy bajos y el funcionamiento no resulta eficiente. En este trabajo se presenta el desarrollo de un simulador de generación de EVF en la pBA que permite estimar, a partir de los planteos técnicos de los cultivos y la superficie sembrada, el número, tipo y localización de envases que se generan mes a mes en cada partido. Esta herramienta es de gran valor al momento de diseñar, operar y controlar un sistema de gestión de estos envases.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

Logística inversa de residuos agroquímicos en Argentina: resolución heurística y exacta

Argentina es uno de los principales exportadores de productos agrícolas del mundo, localizándose gran parte de esta producción en la región pampeana. Debido a su enorme escala, esta actividad, además de generar importantes ingresos a nuestro país, también origina una gran cantidad de residuos especiales, entre ellos, los envases de los agroquímicos. Son conocidos los problemas ambientales y económicos que genera el incorrecto manejo de estos residuos por poseer sustancias que representan un riesgo para la salud y el medio ambiente. Teniendo en cuenta esta problemática, la Universidad Nacional del Sur (UNS) y la Universidad Provincial del Sudoeste (UPSO), proponen diseñar un sistema de reciclado de dichos envases en la región que comprende los veintiún municipios del sudoeste bonaerense (SOB). En el marco de este proyecto, el presente trabajo consistió en la optimización de la red logística de recolección de los residuos agroquímicos y la evaluación de la localización de la planta de tratamiento de los mismos. El modelado de la red se abordó como un problema CVRP (Capacitated Vehicle Routing Problem). Se consideraron distintas frecuencias de recolección y se resolvió mediante técnicas exactas y heurísticas.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

Effect of delayed versus immediate umbilical cord clamping in vaginal delivery at term: A randomized clinical trial

Objective: To compare maternal blood loss with immediate cord clamping versus delayed cord clamping in women undergoing spontaneous vaginal delivery at term. Methods: Parallel group non-blinded randomized trial conducted at a single center in Italy. Women with singleton gestations who underwent spontaneous vaginal delivery at term were eligible and were randomized in a 1:1 ratio to either immediate or delayed cord clamping. In the immediate cord clamping group, cord clamping was within 15 s after birth. In the delayed cord clamping group, cord clamping was after more than 60 s, or when the cord had stopped pulsing. The primary outcome was change in maternal hemoglobin level from the day of delivery to day one after delivery. Results: A total of 122 participants were enrolled in the trial. There were no significant differences in maternal blood loss as assessed by comparing the decrease in maternal hemoglobin level (mean difference − 0.10 g/dl, 95% confidence interval − 0.28 to 0.08) between the two groups. The mean hemoglobin level at postdelivery day 1 was 11.0 ± 1.5 g/dl in the delayed group and 11.3 ± 1.6 g/dl in the immediate group. Conclusions: Delayed umbilical cord clamping, compared with immediate umbilical cord clamping, resulted in no significant change in maternal hemoglobin level 1 day after delivery. Trial Registration: Clinicaltrials.gov NCT04353544

Modification of the mesoscopic structure in neutron irradiated EPDM viewed through positron annihilation spectroscopy and dynamic mechanical analysis

This article focuses on the study of the mesoscopic structure in neutron irradiated EPDM both from experimental and theoretical points of view. In this work we reveal completely the modification of the mesostructure of the EPDM due to neutron irradiation, resolving volume fraction, size and distribution of the crystalline zones as a function of the irradiation dose. Positron annihilation spectroscopy and dynamic mechanical analysis techniques are applied and the results are discussed by means of new theoretical results for describing the interaction process between the crystals and amorphous zones in EPDM. © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved