Polymer dynamics in time-dependent periodic potentials

Dynamics of a discrete polymer in time-dependent external potentials is studied with the master equation approach. We consider both stochastic and deterministic switching mechanisms for the potential states and give the essential equations for computing the stationary state properties of molecules with internal structure in time-dependent periodic potentials on a lattice. As an example, we consider standard and modified Rubinstein-Duke polymers and calculate their mean drift and effective diffusion coefficient in the two-state non-symmetric flashing potential and symmetric traveling potential. Rich non-linear behavior of these observables is found. By varying the polymer length, we find current inversions caused by the rebound effect that is only present for molecules with internal structure. These results depend strongly on the polymer type. We also notice increased transport coherence for longer polymers.Comment: 22 pages, 7 figure

Nanoparticles of Gold and Copper : Sintering and Supramolecular Assembly Investigations

Nanoparticles of gold, copper and copper sulfide with different kinds of protective ligands were successfully synthesized and characterized. Of special interest were particles protected with calixarenes, and their complexation with guest molecules. The copper sulfide nanocrystals were protected with benzyl thiol moieties that were generated by reducing RAFT chain transfer agent in the particle synthesis. The nanocrystals were characterized in detail and their sintering on paper was studied. The as-prepared crystals were in Cu2S (chalcocite) form, but thermal sintering resulted in the consolidation of the crystallites as well as the transformation of the material into a semiconductive Cu1.8S (digenite) film. The metallic copper nanoparticles were obtained by reducing copper salts in the presence of polyethylene imine (PEI) or analogous small organic compounds (tetraethylene pentamine, TEPA). In the case of the polymer, the strong complexation of the copper ions into the polymer matrix retarded the reduction reaction enabling the preparation of crystallites with less than 10 nm diameter. The particles were coated with a surface oxide layer that catalyzed the thermal decomposition of the PEI protecting layer, resulting in low sintering temperatures for the nanoparticles. The sacrificial decomposition of PEI resulted in reduction of the oxide layer back into metallic copper. The particles were sintered on paper and the layers were found to be semiconductive. Calix[4]arene protected gold nanoparticles were prepared and the interactions of pyridinium with the calixarene cavity was examined in great detail. It was found that the calixarenes bound to the gold surface are able to complex pyridinium cations, and that the complexation induced the aggregation of the nanoparticles. Further, the complexing ability of the calixarene could be tuned by preparing mixed monolayers of calixarenes and alkanethiols: key factors were the amount of calixarene in the mixed monolayer, the calixarene type and the length of the calixarene spacer, as well as the length of the alkanethiol chain. Finally, alkanethiol protected gold nanoparticles were prepared, inkjetted and sintered to form an electrode on paper. The results indicated the electrode was of comparable electronic quality to gold electrodes printed onto glass substrates. In this way, gold nanoparticles can be used in inexpensive roll-to-roll printed paper-based electronic platforms.Tässä tutkimuksessa syntetisoitiin eri suojausaineilla pinnoitettuja kulta-, kuparisulfidi- ja kuparinanopartikkeleita. Partikkelien rakenne ja koostumus karakterisoitiin eletronimikroskopialla (TEM), termogravimetrialla (TGA) ja ydinmagneettisella resonanssispektroskopialla (NMR). Kultapartikkeliin kiinnitettyjen kaliksareenimolekyylien kompleksaatiota orgaanisten pyridiniumkationien kanssa seurattiin NMR:llä, valonsironnalla (LS) ja UV-Vis spektroskopialla. Tioli- tai aminoyhdisteillä suojattujen kulta-, kuparisulfidi- ja kuparipartikkelien sintrausominaisuuksia tutkittiin röntgensirontamenetelmin. Kuparisuolan pelkistäminen RAFT-ketjunsiirtoreagenssin läsnäollessa havaittiin muodostavan bentsyylitiolisuojattuja kuparisulfidipartikkeleita. Partikkelit olivat kuparisulfidia Cu2S-muodossa, mutta terminen sintraus paperisubstraatille johti suojausaineen termisen hajoamisen kautta kiteiden yhdistymiseen puolijohtavaksi Cu1.8S-kerrokseksi. Metallisia kuparinanopartikkeleita syntetisoitiin käyttämällä amiinipohjaisia yhdisteitä (polyetyleeniimiini ja tetraetyleenipentamiini) suojausaineina. Polymeerisen suojausaineen käyttö johti voimakkaaseen kupari-ionien kompleksaatioon, jolloin pelkistysreaktiossa muodostui pinnasta hapettuneita n. 10 nm:n kokoisia kuparipartikkeleita. Oksidikerroksen todettiin alentavan suojausaineen pyrolyysilämpötilaa. Pyrolyysin yhteydessä kuparioksidikerroksen todettiin muuttuvan pääosin metalliseksi kupariksi ja sintrattujen jatkuvien kerrosten todettiin olevan puolijohteita. Kaliks[4]areeneillä pinnoitettuja kultapartikkeleita syntetisoitiin, ja niiden pintakemiaa säädettiin käyttämällä alkaanitiolien ja kaliksareenien seoksia. Voitiin osoittaa, että pintaan sidotut kaliksareenit kykenivät kompleksoimaan orgaanisia pyridiniumkationeita ja että kompleksaation kautta partikkelit aggregoituivat suuremmiksi kokonaisuuksiksi. Pinnalla olevien kaliksareenien kompleksointikykyä kyettiin säätämään muuttelemalla kaliksareenien ja alkaanitiolien tyyppiä ja suhteellista osuutta pintakerroksessa. Alkaanitiolilla suojatuista kultananopartikkeleista tehtiin muste, joka tulostettiin mustesuihkutulostimella paperille. Tulostetut kuviot sintrattiin sähköä johtaviksi kuvioiksi. Tulokset osoittivat, että kultananomusteilla voidaan tulostaa paperisubstraatille samanlaatuisia johtimia kuin lasisubstraatille

Turbulent viscosity and Lambda-effect from numerical turbulence models

Homogeneous anisotropic turbulence simulations are used to determine off-diagonal components of the Reynolds stress tensor and its parameterization in terms of turbulent viscosity and Lambda-effect. The turbulence is forced in an anisotropic fashion by enhancing the strength of the forcing in the vertical direction. The Coriolis force is included with a rotation axis inclined relative to the vertical direction. The system studied here is significantly simpler than that of turbulent stratified convection which has often been used to study Reynolds stresses. Certain puzzling features of the results for convection, such as sign changes or highly concentrated latitude distributions, are not present in the simpler system considered here.Comment: 3 pages, 2 figures, accepted for publication in Astronomische Nachrichte

Liiketoimintasuunnitelma mökkivuokrausta varten pohjoissavolaiselle pienyrittäjälle

Tiivistelmä Tämän opinnäytetyön aiheena oli käydä läpi toimeksiantajlle laatima liiketoimintasuunnitelma. Tavoitteena oli laatia sellainen liiketoimintasuunnitelma, jonka läpi käytyään toimeksiantaja pystyy helposti aloittamaan mökkivuokrauksen järjestelyn ja pyörittämisen. Lisäksi tavoitteena oli kartoittaa, olisiko mökkivuokraus kyseisellä paikkakunnalla kannattavaa, vai onko kilpailua liiaksi. Opinnäytetyön teoreettisessa viitekehyksessä käsiteltiin haastattelumuotoa tutkimuksen teossa, alkutuottajan nimikettä yritysmaailmassa, sekä liiketoimintasuunnitelman peruselementtejä. Haastattelu toteutettiin kahdelle eri henkilölle, toinen sähköpostin kautta, toinen sovittuna tapaamisaikana kasvotusten. Haastatteluja varten laadittiin valmiit kysymyspohjat, joihin haastateltavat pääsivät etukäteen tutustumaan. Henkilölle, jolle haastattelu suoritettiin sähköpostin välityksellä, annettiin aikaa kolme kuukautta vastausten antamiseen, vastaukset saatiin kuitenkin jo kuukauden sisällä. Kasvotusten suoritettu haastattelu järjestettiin kaksi kuukautta kysymysten lähettämisen jälkeen. Molemmilta haastateltavilta saatiin kattavat vastaukset. Haastattelujen pohjalta päästiin siihen johtopäätökseen, että mökkivuokraus kyseisellä paikkakunnalla voisi onnistua, sillä samanlaista tarjontaa ei vielä ole. Asiakaskunta olisi täysin toisen tyyppistä, kun kilpailevilla mökkivuokraajillaAbstract In this Thesis the main subject was business plan for small business owner who want to start renting cottages. Also the other target was to clear up is there even any gap in the market or were there too much cottages available allready. The theoretical frame of reference of this Thesis looked how to make proper interview and how to make good conclusion of that, what primary producer exactly means in business life and how to make good business plan. The interview were maid to two people. Other by e-mail and other in person at the specified time. Both received the interview questions in advace so they could prepare for the interview. On the basis of both interviews it could be said that cabin renting could be profitable business. There isn’t that kind of cabins for rent yet in that area

Histologisten näytteiden dissekointi : työohjeet bioanalytiikan opiskelijoille

Bioanalytiikan koulutusohjelman ammattiopintoihin kuuluu yhtenä osa-alueena kliininen histologia ja sytologia. Tämän opinnäytetyön aiheena on “Histologisten näytteiden dissekointi – työohjeet bioanalytiikan opiskelijoille”. Histologisten näytteiden dissekointi tarkoittaa kudosnäytteiden pilkkomista. Dissekointia eli makroleikkelyä tehdään suuremmille koepaloille, jotta koepala saadaan kasetoitua hyvin. Kudosnäytettä tutkitaan makroskooppisesti ja dissekoinnin lisäksi näyte mitataan, valokuvataan tai piirretään ja kuvaillaan tarkasti. Dissektiossa näytteestä leikataan edustavat viipaleet niin, että kaikki kudoskerrokset tulevat mukaan, ja normaalista poikkeavat kohdat tulevat tutkittavaksi. Dissekoinnin suorittaa joko bioanalyytikko tai patologi. Opinnäytetyön tarkoituksena oli laatia työohjeet Savonia-ammattikorkeakoulun bioanalytiikan opiskelijoille kliinisen histologian laboratorioharjoittelun tunneille käytännön työskentelyn avuksi. Tarkoituksena oli myös saada aikaan ymmärrettävät ja käyttökelpoiset työohjeet dissekointiin. Työohjeiden avulla opiskelijat saavat lisätietoa dissekoinnin osa-alueesta. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli, että työohjeet tukevat bioanalytiikan opiskelijoiden oppimista, ja ovat apuna näytteiden dissekoinnissa histologian harjoitustunneilla. Tavoitteena oli myös, että opiskelija saa ammatillista käytännön tietoa siitä, kuinka istukan, sappirakon ja umpilisäkkeen dissekointi sairaalan laboratoriossa tapahtuu. Henkilökohtaisena tavoitteena oli edistää ja kehittää omaa ammatillista kasvua ja syventää tietoa histo-logian laboratorioprosessista. Opinnäytetyö on toiminnallinen kehittämistyö, jonka toimeksiantaja on Savonia-ammattikorkeakoulu. Toiminnallisen opinnäytetyön tuotoksena valmistui kolme työohjetta histologisten näytteiden dissekointiin. Dissekoinnin työohjeisiin kudosnäytteiksi valikoituivat istukka, sappirakko ja umpilisäke, koska kyseisiä kudosnäytteitä on hyvin saatavissa Savonia-ammattikorkeakoulun histologian ja sytologian opintojakson harjoitustunneille. Ne ovat myös tavallisimpia kudosnäytteitä patologian laboratoriossa. Jokaisesta kudosnäytteestä on erillinen työohje.The professional studies of the Degree Programme of Biomedical Laboratory Science include clinical histology and cytology. The topic of this thesis is “Dissection of histological samples – Working instructions for biomedical laboratory science students”. The dissection of histological samples means cutting up tissue samples. Dissection, or mac-rodissection, is done on larger samples in order to place them successfully into tissue cassettes. A tissue sample is examined macroscopically, and in addition to dissecting the sample it is also measured, photographed or drawn and described in detail. Dissection involves collecting representative sections of the sample in a way that preserves all the tissue layers and enables the examination of any abnormal areas. Dissection is carried out by either a biomedical laboratory scientist or a pathologist. The purpose of this thesis was to prepare working instructions for biomedical laboratory science students at Savonia University of Applied Sciences in order to support their practical work in laboratory training classes in clinical histology. Another intention was to compile understandable and usable working instructions on dissection. The working instructions will provide students with further information on the field of dissection. The objective of this thesis is to provide working instructions that support learning for biomedical laboratory science students and facilitate the dissection of samples in practical histology classes. Another objective is to provide students with practical professional knowledge about how the placenta, the gall bladder and the vermiform appendix are dissected in a hospital laboratory. My personal goal is to promote and develop my own professional growth and deepen my knowledge of the histological laboratory process. This thesis is a practice-based development paper commissioned by Savonia University of Applied Sciences. The outcome of this practice-based thesis consists of three working instructions concerning the dissection of histological samples. The placenta, the gall bladder and the vermiform appendix were selected as the tissue samples used in the working instructions, because these tissue samples are easily available for the practical classes of the histology and cytology course at Savonia University of Applied Sciences. They are also some of the most common tissue samples in a pathology laboratory. There is a separate working instruction on each tissue sample