bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Caracterización de hierros sinterizados fabricados con virutas procedentes de la mecanización de piezas sinterizadas
Authors: García-Cambronero L. E. , Ruiz-Román J. M. , Ruiz-Prieto J. M.
Published: February 2010

La aplicación de las virutas de hierro como materia prima en la fabricación de piezas sinterizadas es el objetivo de presente trabajo. Su incorporación como materia prima se plantea a través de su reducción en tamaño, junto con su dilución con polvos de hierro mediante la utilización de un molino horizontal de alta energía. Los polvos obtenidos corresponden a dos mezclas: polvos de hierro comercial con 50 % de virutas molidas y polvos de una mezcla hierro+50 % viruta que han sido conjuntamente molidos. Las mezclas de polvos se caracterizaron, se consolidaron en matriz rígida y se sintetizaron a 1.150 °C durante 30 min en atmósfera de N2-5 %H2. Además de la determinación de la densidad o variación dimensional de los materiales sinterizados, se determinaron sus propiedades mecánicas. Finalmente, se analizo la influencia de la microestructura obtenida y la sinterabilidad de las mezclas de polvos obtenidos con estas propiedades.
Efecto de segundas fases no metálicas sobre el comportamiento a fatiga de componentes de acero con elevadas solicitaciones
Authors: González L. , Elvira R. , García de Andoin A. , Pizarro R. , Bertrand C.
Published: February 2010

Con objeto de evaluar la influencia de las inclusiones sobre la vida a fatiga, se ha realizado un estudio sobre componentes de acero de rodamientos 100Cr6 determinando, en cada caso, las causas del fallo por fatiga. El material, procedente de dos coladas fabricadas con distinto proceso, se forjó en caliente para obtener componentes finales en forma de anillo que, posteriormente, se ensayaron a fatiga de compresión-compresión. Tras analizar los fallos mediante microscopía electrónica SFEM (Scanning Field Emission Microscopy), se comprobó que la mayoría de los fallos, a altas cargas, fueron debidos a la presencia de MnS de pequeño tamaño (10-70 μm), mientras que nitruros y óxidos provocaron menos del 40% de los fallos debidos a inclusiones. Se ha comprobado que disminuyendo el número y tamaño de las inclusiones duras, se mitiga el efecto perjudicial de los óxidos y carbonitruros en la vida a fatiga. Sin embargo, en ese momento, inclusiones más blandas como los MnS, hasta ahora considerados como menos perjudiciales, juegan un papel cada vez más relevante como causa directa de fallo en fatiga, lo que en adelante, debiera tomarse en consideración a la hora de contrapesar maquinabilidad y vida a fatiga de los aceros para componentes mecánicos altamente solicitados
Análisis de las tensiones internas en las cascaras de níquel electroconformadas que se utilizan como inserto de un molde de inyección de termoplásticos (rapid tooling)
Authors: Monzón M. D. , Marrero M. D. , Benítez A. N. , Fernández P. M.
Published: February 2010

El presente trabajo forma parte de una línea de investigación iniciada en el Laboratorio de Fabricación Integrada de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, en el que se analizan y proponen mejoras en la fabricación de insertos de níquel electroconformado, cuya aplicación principal será la de moldes de inyección de plásticos. Dentro de este estudio, se ha considerado de especial interés determinar el valor de las tensiones internas que aparecen en los depósitos de níquel electroconformados sobre el modelo; dichas tensiones van a ser determinantes para la calidad dimensional y resistente de las cascaras que luego serán transformadas en insertos. El estudio combina un análisis teórico con otro experimental. El método de ensayo utilizado presenta la ventaja de una gran aplicación industrial por su sencillez, bajo coste y reproducibilidad de las condiciones reales del baño electrolítico.
Efecto del nitrógeno en la atmósfera de sinterización del acero inoxidable ferrítico AISI430L P/M
Authors: Corpas F. A. , Ruiz-Roman J. M. , Codina S. , Iglesias F. J
Published: February 2010

En el presente artículo, se ha estudiado el efecto del nitrógeno presente en las diferentes atmósferas de sinterización (nitrógeno-hidrógeno y amoniaco disociado) en los aceros inoxidables ferríticos (430L), fabricados mediante procedimientos pulvimetalúrgicos. Por lo cual, se ha tomado como referencia la sinterización en vacío. Se han estudiado las propiedades físicas (densidad, porosidad y variación dimensional) y las propiedades mecánicas (dureza, resistencia a la tracción y alargamiento) de los aceros inoxidables ferríticos sinterizados en las diferentes atmósferas, así como su comportamiento a la corrosión por picaduras. Del mismo modo, se ha estudiado la microestructura de los aceros dependiendo de la atmósfera utilizada en la sinterización
Pendiente de la isoterma. Un criterio para estudiar el mecanismo de adsorción del benzotriazol sobre el cobre en ácido sulfúrico
Authors: Bastidas D. M. , Gómez R. R. , Cano E.
Published: February 2010

En el presente trabajo se estudia la adsorción del benzotriazol (BTA) sobre el cobre en solución de ácido sulfúrico con concentraciones de 0,001, 0,005 y 0,01 M utilizando medidas gravimétricas. La concentración de BTA ensayada varió de 1x10-5 M a 1x10-1 M y la temperatura de 298 K a 328 K. El mecanismo de adsorción se analiza en términos de la aplicabilidad de las isotermas convencionales de Frumkin, Bockris-Swinkels y Kastening- Holleck, entre otras. La mejor descripción de los resultados se obtuvo utilizando la isoterma de Frumkin. Para analizar la orientación del BTA en el proceso de adsorción sobre el cobre, se calculó la superficie de la molécula de BTA.
Comportamiento en servicio de los aceros rápidos utilizados en la fabricación de los cilindros de trabajo de los trenes de bandas en caliente
Authors: Ziadi A. , Belzunce F. J. , Rodríguez C. , Fernández I.
Published: February 2010

Los cilindros de trabajo, que componen las diferentes cajas de los trenes utilizados en la laminación en caliente de bandas de acero, deben ser capaces de resistir unas acciones de servicio muy exigentes: fuertes tensiones térmicas y desgaste, junto con las acciones mecánicas propias de la laminación, que se desarrollan en presencia de grietas, generadas por las acciones anteriores. En este trabajo, se analiza la microestructura y el comportamiento mecánico de los aceros rápidos, materiales que han empezado a utilizarse recientemente en estas aplicaciones, comparándolas con las presentadas por el material al que pretenden sustituir, las fundiciones de alto cromo.
Autoprotección del aluminio anodizado sin sellar expuesto a la atmósfera
Authors: Escudero E. , Bartolomé M. J. , López V. , Simancas J. , González J. A. , Morcillo M. , Otero E.
Published: February 2010

Para confirmar o rebatir la idea, muy difundida, de que la operación de sellado es imprescindible para garantizar una buena resistencia del aluminio anodizado a la corrosión atmosférica, se expusieron muestras de anodizados sin sellar, de tres espesores diferentes, en 9 atmósferas de Iberoamérica, con salinidades comprendidas entre 3,9 y 684 mg m-2 d-1 de cloruros. Por las más variadas técnicas, desde la microscopía electrónica de barrido o transmisión a la medida directa por gravimetría, pasando por los ensayos normalizados de control de calidad del sellado y la medida indirecta por técnicas electroquímicas, se demuestra la capacidad de autosellado, durante la exposición a la atmósfera, de los recubrimientos anódicos sin sellar. Sorprendentemente, a diferencia de lo que ocurre en recubrimientos protectores de otra naturaleza, la calidad de los anodizados mejora con el envejecimiento.
Emisiones de dioxinas y dibenzofuranos en homos eléctricos de arco
Authors: Figueira S. L. , Gomes J. P.
Published: February 2010

Este artículo contiene resultados del trabajo ejecutado para el esclarecimiento de los mecanismos de formación de los micropolutantes muy tóxicos, como dioxinas y dibenzofuranos, que son emitidos por los hornos de arco eléctrico utilizados en la producción de acero. Estos estudios han permitido relacionar las concentraciones de polutantes emitidos a la atmósfera con las condiciones operación del homo eléctrico. Utilizando el método normalizado CEN 1948 para captación y análisis de muestras de compuestos análogos a las dioxinas ha sido posible determinar el perfil característico de los micropolutantes emitidos por esta fuente
Superbainita. Una nueva microestructura bainítica de alta resistencia Superbainite
Authors: García-Mateo C. , Caballero F. G. , Bhadeshia H. K. D.H.
Published: February 2010

En este trabajo se muestran los resultados de investigaciones muy recientes que revelan la posibilidad de obtener bainita por transformación isotérmica a temperaturas muy bajas, del orden de 150 °C, en aceros de alto carbono y silicio. La microestructura así obtenida no tiene cementita y está formada por placas de ferrita bainítica extremadamente finas (20-40 nm de espesor) y láminas delgadas de austenita enriquecida en carbono. Estas microestructuras son extraordinariamente duras (600 HV) y resistentes (2,5 GPa)
Estimación de propiedades térmicas de aleaciones con problema inverso
Authors: Zueco J. , Alhama F.
Published: February 2010

Se presenta un método numérico eficaz para la estimación de las dependencias térmicas (conductividad y capacidad calorífica) de aleaciones, a partir de medidas de temperatura (incluyendo el error), en procesos de calentamiento y/o enfriamiento. El protocolo propuesto combina una modificación de la clásica técnica de estimación de funciones, característica del problema inverso, con el método de simulación por redes como técnica de cálculo propiamente numérica ya probada para la solución de numerosos problemas no lineales. Las estimaciones sólo requieren un punto de medida. Se aplica esta metodología para obtener estimaciones en rangos de temperatura en los que producen transformaciones alotrópicas, caracterizadas por una dependencia muy acusada de estas propiedades con la temperatura.
Caracterización y modelación de las distribuciones de tamaño de burbujas en celdas de flotación con agitación mecánica
Authors: Vallebuona G. , Casali A. , Kracht W.
Published: February 2010

En este trabajo se determina la distribución de tamaño de las burbujas en una celda de flotación de laboratorio, para pruebas en las que se varió el flujo de aire y la agitación. Los tamaños de burbuja se miden vía análisis de imágenes obtenidas en un dispositivo de toma de muestras y sus distribuciones se expresan como distribución en superficie, como porcentaje acumulado bajo el tamaño y como porcentaje retenido. Las distribuciones muestran una forma equivalente para todas las pruebas y se representan con un modelo único, seleccionado por bondad de ajuste, que corresponde a una ecuación utilizada en separación por medios densos. El modelo tiene dos parámetros: X50, tamaño bajo el cual se encuentra el 50 % de la superficie de burbujas y 1, parámetro por ajustan El coeficiente de correlación promedio de todas las pruebas resulta de 0,999 para las distribuciones acumuladas y de 0,912 para las distribuciones retenidas
Evolución de la textura durante la deformación de una aleación superplástica de Al-6 % Cu-0,4 % Zr
Authors: Eddahbi E. , Ruano O. A.
Published: February 2010

Se ha estudiado la evolución de la microestructura y textura de una aleación superplástica de Al-6%Cu-0,4 %Zr a 480 °C/5.10-4s-1. La microestructura en estado de recepción consta de una subestructura fina. Presenta gradientes de textura a través del espesor de la chapa. En la superficie la textura esta compuesta, principalmente, por la orientación {311} (Cu) mientras que en el centro por la orientación {631} (S). La curva de tracción (σ)-(ε) presenta tres estados de deformación, llamados estado I, II y III. En el estado I la textura inicial aumenta ligeramente. En el estado II la intensidad de la orientación {311} disminuye, lo que sugiere la operación del deslizamiento de las fronteras de grano. Sin embargo, en el centro se estima que la componente {631} evoluciona a lo largo de la fibra β induciendo la formación de orientaciones en tomo a las componentes {110} (Β) y/o {110} (Ρ) por un proceso de deslizamiento de dislocaciones. En el estado III de deformación la textura global disminuye
Respuesta mecánica durante la inversión de la deformación en caliente de un acero microaleado
Authors: Badiola D. J. , Gutiérrez I.
Published: February 2010

Se ha estudiado el comportamiento mecánico de un acero microaleado con niobio bajo condiciones no monótonas de deformación mediante ensayos de torsión en caliente de doble pasada con cambio de sentido de giro entre la primera y la segunda de ellas. Se ha observado que la inversión de la deformación produce un transitorio en las curvas de fluencia caracterizado por un endurecimiento rápido hasta alcanzar un nivel de tensión menor al que se tenía, justo, antes de aplicar el cambio en el sentido de giro, una etapa de endurecimiento nulo y, finalmente, una región en la que el comportamiento mecánico durante la inversión tiende progresivamente al comportamiento mecánico monótono. Las temperaturas de ensayo se han variado entre 950 °C y 1.200 °C y las velocidades de deformación entre 0,01 y 0,1 s-1 Las deformaciones previas aplicadas antes de la reversión han estado comprendidas entre 0,03 y 0,25, evitándose la interacción con la recristalización dinámica. Finalmente, se han establecido diferentes relaciones entre las condiciones de deformación y los parámetros que definen el transitorio, observándose que estos últimos dependen principalmente de la deformación previa a la inversión.
Evolución de las propiedades mecánicas de un residuo de la metalurgia secundaria del aluminio estabilizado con yeso
Authors: Tayibi H. , Pérez C. , López F. A. , López-Delgado A.
Published: February 2010

El polvo de aluminio es un residuo de la metalurgia secundaria del aluminio, generado en la molienda y clasificación de las escorias resultantes de los procesos de fusión de chatarras. Se considera un residuo peligroso debido a su elevada reactividad al entrar en contacto con la humedad ambiental (producción de metano, amoniaco y sulfuro de hidrógeno, entre otros), su potencial aluminotermia y su contenido en metales pesados lixiviables. Conforme a la entrada en vigor de la nueva Directiva Europea sobre vertederos, así como a la implementación de la Directiva sobre Control Integrado y Prevención de la Contaminación, que obliga a transformar los residuos peligrosos en materiales inertes antes de su almacenamiento, se ha desarrollado un procedimiento de Estabilización/Solidificación (E/S) del polvo de aluminio, basado en la fuerte acción deshidratante del yeso. El objetivo, además de la obtención de un material menos reactivo, era conseguir unos aglomerados consistentes que pudieran ser fácilmente transportados y manipulados. En este trabajo, se ha estudiado la evolución de las propiedades mecánicas, tales como las resistencias a flexotracción, a compresión y dureza Brinell de los aglomerados obtenidos por fraguado del polvo de aluminio con yeso, obteniéndose unos resultados que permiten asegurar un fácil transporte y almacenamiento del residuo.
Influencia del estado de envejecimiento en el comportamiento mecánico de una aleación de aluminio AA2009 reforzada con partículas de SiC
Authors: Rodrigo P. , Poza P. , Utrilla M. V. , Ureña A.
Published: February 2010

Se ha realizado un estudio del comportamiento mecánico de un material compuesto de matriz de aleación de aluminio AA2009, reforzada con un 15 % en volumen de partículas de SiC. En dicho estudio se ha evaluado, también, la cinética de endurecimiento aplicando al material un tratamiento térmico T6 a dos temperaturas de envejecimiento distintas (170 y 190 °C). El estudio permitió establecer los picos máximos de dureza para las dos secuencias de precipitación. También se evaluaron las propiedades mecánicas a tracción del material compuesto, tratado y sin tratar. El estudio se ha completado analizando los mecanismos de rotura mediante el análisis fractográfico de las probetas ensayadas a tracción y el estudio de las secciones longitudinales utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM). Así mismo, se han estudiado, mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM), los materiales tratados para determinar el efecto del refuerzo en la distribución de fases endurecedoras precipitadas en la matriz
Efecto de la precipitación de nitruros de aluminio en la recristalización de aceros de bajo carbono recocidos convencionalmente
Authors: Monsalve A. , Artigas A. , Celentano D.
Published: February 2010

Los aceros calmados con aluminio presentan como característica importante, la gran influencia que ejercen los nitruros de aluminio en las propiedades mecánicas y características microestructurales finales. Esta influencia está, a su vez, relacionada con cada una de la etapas del proceso de fabricación. En el presente trabajo se ha abordado el estudio del efecto de los nitruros de aluminio sobre la cinética de recristalización. Para ello, se han llevado a cabo diversos tipos de tratamientos térmicos, con el objeto de disolver todo el AIN y, en el otro caso, de precipitar todo el AIN. A continuación, los aceros estudiados se deformaron en frío y se les realizó un recocido convencional. Se midió la fracción recristalizada evaluando la energía de activación para la recristalización. Los resultados mostraron que la precipitación de AIN durante la recristalización produce un retraso en la cinética de recristalización, a través del cambio en el valor de la energía de activación
Relación microestructura - comportamiento mecánico en estructuras bainíticas
Authors: Altuna M. A. , Gutiérrez E. I.
Published: February 2010

En el presente trabajo, se ha estudiado la microestructura de distintos tipos de estructuras bainíticas y las correspondientes propiedades mecánicas. Con el fin de generar diferentes microestructuras de tipo bainítico se han realizado tratamientos térmicos a distintas temperaturas. Para los aceros analizados, se ha obtenido que el rango óptimo, a la hora de obtener estructuras baíniticas, es aproximadamente 400-450 °C. Si la temperatura de tratamiento es más alta, se favorece la formación de perlita y, en cambio, si la temperatura es más baja, tiene lugar la formación de martensita durante el temple final. La microestructura se ha analizado mediante SEM y EBSD/OIM. La caracterización mecánica de los aceros sé ha llevado a cabo mediante ensayos de tracción.
Una nueva metodología para la evaluación de la curva J-R
Authors: Donoso J. R. , Zahr J. , Landes J. D.
Published: February 2010

Se presenta una nueva metodología de construcción de la curva J-R para materiales dúctiles, obtenida por integración analítica de la relación P-v. Esta metodología está basada en los "Formatos" "Común" y "Conciso", y en el postulado de una ley de crecimiento de grieta, que relaciona el monto de avance estable con el desplazamiento plástico. El modelo desarrollado, denominado C&C, reproduce muy bien las curvas obtenidas experimentalmente de los tipos P-ν, Δa-ν y J-Δa. Los resultados generados permiten sugerir que el crecimiento estable de grieta en un material dúctil obedece una relación de tipo potencial en su dependencia con el desplazamiento plástico. Esta metodología, puede utilizarse para evaluar las condiciones de inestabilidad, mediante el adecuado tratamiento analítico de las relaciones P-ν y J-Δa.
Evolución de la microestructura y de las propiedades mecánicas durante el recocido isotérmico de un acero de 0,04 % C calmado al aluminio
Authors: Millán J. , Rivas A. L. , Cabrera J. M. , Camero S. , Machado J. C.
Published: February 2010

Se evaluó el efecto de la velocidad de calentamiento y el tiempo de recocido a 700 °C sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de un acero de 0,04 % C calmado al aluminio, con un porcentaje de reducción en frío de 80 %. En tal sentido, muestras de este material fueron sometidas a velocidades de calentamiento de 12, 20, 40 y 650 °C/min y, después, maritenidas por un máximo de 15 h a 700 °C. La evolución microestructural de las muestras durante las etapas de calentamiento y mantenimiento a 700 °C se evaluó mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y transmisión. Las propiedades mecánicas de tracción y dureza se correlacionaron con las características microestructurales observadas. Los resultados mostraron que, con tiempos de mantenimiento a 700 °C superiores a 6 h, se logran obtener las propiedades mecánicas requeridas del producto. No obstante, los valores adecuados de anisotropía plástica se obtuvieron, solamente, en muestras calentadas a bajas velocidades, donde, además, se formaba una estructura de grano recristalizado tipo pancake.
Modelizacion térmica de un carro torpedo
Authors: Verdeja-González L. F. , Barbés-Fernández M. F. , González-Ojeda R. , Castillo G. A. , Colás R.
Published: February 2010

En este trabajo se describe un modelo bidimensional basado en el método del elemento finito para calcular la distribución de temperaturas en un carro torpedo lleno de arrabio. El modelo determina los gradientes térmicos en condiciones estacionarias y transitorias dentro de las partes que constituyen el sistema considerado, como son cubierta de acero, recubrimientos refractarios, arrabio líquido, escoria y aire. La transferencia de calor en las fases fluidas (arrabio y aire) se calcula suponiendo un coeficiente de conductividad térmica aparente que incorpora las contribuciones por convección y radiación y está afectado por las dimensiones del recipiente. El conocimiento de los gradientes térmicos permite calcular las pérdidas de calor durante la operación del carro. Se encontró que el modelo requiere de la incorporación de una región en la intercara hierro-refractario para reproducir la información termográfica recopilada durante pruebas en planta. El coeficiente de transferencia de calor de esta interacara resultó ser de 30 Wm-2K-1.
Enzyme Specificity and Selectivity
Authors: Hedstrom Lizbeth
Published: February 2010

Enzymes are exquisitely selective catalysts, capable of choosing a single substrate from a sea of similar compounds. Importantly, specificity is most manifest in the rate that a substrate reacts rather than the affinity of substrate binding. Specificity arises from the three‐dimensional structure of the enzyme‐active site, which is complementary to the transition state of the reaction. In some cases, a good substrate induces an active conformation that is not available to a poor substrate. Enzymes can also contain a second ‘proofreading’ site that further increases selectivity. Specificity is also evident in the way that enzymes control the decomposition of unstable intermediates, restricting their conformation so that the reaction is channelled down one pathway, to yield a single product. Lastly, it is important to recognize that enzyme selectivity is not absolute; the optimization of ‘promiscuous’ activities is an efficient route to the evolution of new enzymes.

Key concepts

Specificity is most manifest in the rate that a substrate reacts rather than the affinity of substrate binding.

The value of
k
cat
/K
m
is used to assess specificity.

The enzyme‐active site is complementary to the transition state, with key residues perfectly aligned to promote the reaction.

A good substrate can induce an active enzyme conformation that is not accessed by a poor substrate.

Some enzymes contain additional active sites that catalyse proofreading reactions, further enhancing specificity.

Enzymes control reaction outcomes by restricting the conformation of substrates and high‐energy intermediates; this is called stereoelectronic control.

Enzyme specificity is not absolute; new enzymes evolve via the optimization of ‘promiscuous’ activities.
Plant–Water Relations
Authors: Passioura John B
Published: February 2010

Plant–water relations concern how plants control the hydration of their cells, including the collection of water from the soil, its transport within the plant and its loss by evaporation from the leaves. The water status of plants is usually expressed as ‘water potential’, which has units of pressure, is always negative, and in simple form is the algebraic sum of the hydrostatic pressure and the osmotic pressure of water. Flow of water through plant and soil over macroscopic distances is driven by gradients in hydrostatic pressure. Over microscopic distances (e.g. across semipermeable membranes) it is driven by gradients in water potential. Evaporation of water from leaves is primarily controlled by stomata, and if not made good by the flow of water from soil through the plant to the leaves, results in the plants wilting. Resistances to this flow are still not well understood.

Key concepts:

Plants perform best when they are turgid, that is when the water within their cells has a positive hydrostatic pressure.

Leaves often transpire several times their own volume of water each day, but the net loss is usually small owing to the inflow of water drawn up the plant from the soil, this flow being known as the ‘transpiration stream’.

The water status of a plant is expressed as ‘water potential’, the chemical potential of water divided by the volume of 1 mole of water to give units of pressure.

Water potential (ψ) comprises two main components, hydrostatic pressure (
P
) and osmotic pressure (π), such that ψ=
P
−π.

The flows of water through plant and soil are driven by gradients in hydrostatic pressure over macroscopic distances, by differences in water potential across semipermeable membranes or by diffusion as water vapour from the leaves to the atmosphere.

Resistance to these flows, and the factors influencing them, vary markedly as the transpiration stream moves from soil, across the roots, longitudinally in the xylem and eventually through the tissue of the leaves to the evaporating surfaces within the leaf.
Syringomyelia and Related Diseases
Authors: Heiss John D , Oldfield Edward H
Published: February 2010

Syringomyelia is an uncommon medical condition in which a cyst (syrinx) develops in the spinal cord. Untreated, the syrinx will displace, injure and destroy the spinal cord, resulting in neurological deterioration in the affected region of the body. The Chiari I malformation is the most frequent cause of syringomyelia. Symptoms of paralysis, sensory loss and chronic pain usually develop during the second through the fifth decades of life in these patients. Syringomyelia may also develop months to years after trauma or meningitis. The natural history of syringomyelia is typically one of gradual, stepwise neurological deterioration over many years. The objective of surgical treatment of syringomyelia is to eliminate the syrinx and prevent progression of spinal cord dysfunction, known as myelopathy. Syringomyelia usually resolves after surgical treatment that eliminates the effects of the underlying condition by opening the CSF (cerebrospinal fluid) pathways at the foramen magnum or spinal canal.

Key concepts:

Syringomyelia is a cyst within the spinal cord that results in dysfunction of the spinal cord, which is known as myelopathy.

The fluid within the syrinx is chemically identical to normal cerebrospinal fluid (CSF) when there is an associated condition that obstructs the CSF pathway at the foramen magnum or within the spinal canal.

The fluid within the syrinx has a protein content that is in excess to that of normal CSF when the syrinx is associated with a tumour within the spinal cord (an intramedullary tumour).

The syrinx injures sensory nerve cell bodies (posterior horn cells) near the centre of the spinal cord and results in loss of sensation, uncomfortable sensations known as dysesthesias and perception of pain in the anatomic region supplied by the sensory nerves.

The syrinx injures motor nerves cell bodies (anterior horn cells) near the centre of the spinal cord and results in loss of strength and atrophy in the muscles supplied by those nerves.

The syrinx may expand over time to compress the long tracts of neurons that pass to the inferior part of the spinal cord and disrupt their function, resulting in spasticity, paralysis and loss of sensation in the lower extremities.

Treatment of syringomyelia requires a surgical procedure that successfully addresses the condition that causes syringomyelia, by opening obstructed CSF pathways or by removing a spinal cord tumour.

Successful treatment of syringomyelia arrests the progression of syringomyelia but results in limited improvement in signs and symptoms of spinal cord injury.

Because treatment of syringomyelia can prevent disease progression, but cannot restore neurons lost to the disease, early diagnosis and treatment is the key to maintain optimal function.
Computed Tomography
Authors: Shaw Ashley S , Dixon Adrian K
Published: February 2010

Computed tomography (CT) comprises an X‐ray tube and a bank of detectors that rotate around a patient, taking multiple exposures from different angles. The data from the detectors, essentially a density map of the body, is reconstructed to form an image which may be manipulated to any plane. The development of CT during the 1970s heralded the start of sophisticated cross‐sectional imaging. Such cross‐sectional images have, in turn, revolutionized the diagnostic investigation for many clinical conditions and demand for imaging grows inexorably; in 2006, an estimated 62 million CT studies were performed in the United States alone, almost five times the number in 1990. Increasingly, the radiation dose involved in CT has become a major issue and, alongside high‐speed imaging, is the focus of current developments.

Key Concepts:

The first CT machine was built in the early 1970s by Sir Godfrey Hounsfield.

CT comprises an X‐ray tube and a bank of detectors rotating around a patient to produce a dataset from which an image can be reconstructed.

Current technology enables rapid acquisition (<10 s) of submillimetre resolution images.

The contrast adjacent structures may be enhanced by the administration of oral, intravascular or rectal contrast medium.

CT images may be displayed in any plane and manipulated in a number of ways depending on the clinical indication.

There are innumerable indications for CT across many clinical specialties, with many other investigations becoming obsolete.

CT exposes patients to a relatively high dose of radiation; efforts should be made to ensure that the investigation is necessary and that the technique employed uses the lowest dose possible while answering the clinical problem.

Dual‐energy CT enables one to determine the chemical composition of structures in addition to their morphology.

There is currently extensive research in the use of CT perfusion imaging, adding functional information to the anatomical detail.

CT machines are often combined with nuclear medicine machines to give hybrid functional and anatomical information.
Base Flipping
Authors: Cheng Xiaodong , Roberts Richard J
Published: February 2010

Base flipping involves the rotation of backbone bonds in double‐stranded
deoxyribonucleic acid
(DNA) to expose an out‐of‐stack base, which can then be a substrate for an enzyme‐catalysed chemical reaction or for a specific protein‐binding interaction. The phenomenon is fully established structurally and experimentally for
DNA methyltransferases
, for several key DNA repair enzymes, and for a few nonenzymatic DNA‐binding proteins involved in the DNA methylation and repair pathways, and is likely to prove general for enzymes or proteins that require access to unpaired, mismatched, damaged or modified bases. Recent results suggest that it may also be involved in the initial opening of a DNA helix during the initiation of transcription.

Key Concept:

Base flipping is a key mechanism used by many DNA and RNA modifying enzymes, including DNA repair enzymes, to gain access to one or more bases in a double helix.
Hydrogen Bonds in Proteins: Role and Strength
Authors: Hubbard Roderick E , Kamran Haider Muhammad
Published: February 2010

Hydrogen bonds provide most of the directional interactions that underpin protein folding, protein structure and molecular recognition. The core of most protein structures is composed of secondary structures such as α helix and β sheet. This satisfies the hydrogen‐bonding potential between main chain carbonyl oxygen and amide nitrogen buried in the hydrophobic core of the protein. Hydrogen bonding between a protein and its ligands (protein, nucleic acid, substrate, effector or inhibitor) provides a directionality and specificity of interaction that is a fundamental aspect of molecular recognition. The energetics and kinetics of hydrogen bonding therefore need to be optimal to allow the rapid sampling and kinetics of folding, conferring stability to the protein structure and providing the specificity required for selective macromolecular interactions.

Key concepts:

A hydrogen bond is formed by the interaction of a hydrogen atom that is covalently bonded to an electronegative atom (donor) with another electronegative atom (acceptor).

Hydrogen bonding confers rigidity to the protein structure and specificity to intermolecular interactions.

The accepted (and most frequently observed) geometry for a hydrogen bond is a distance of less than 2.5 Å (1.9 Å) between hydrogen and the acceptor and a donor‐hydrogen‐acceptor angle of between 90° and 180° (160°).

During protein folding, the burial of hydrophobic side‐chains requires intramolecular hydrogen bonds to be formed between the main chain polar groups.

The most stable conformations of polypeptide chains that maximize intrachain hydrogen‐bonding potential are α helices and β sheets.

Specificity in molecular recognition is driven by the interaction of complementary hydrogen‐bonding groups on interacting surfaces.
Molecular Genetics of Myocardial Infarction
Authors: Yamada Yoshiji
Published: February 2010

Myocardial infarction (MI) is an important clinical problem because of its large contribution to mortality. The main causal and treatable risk factors for MI include hypertension, dyslipidaemia, diabetes mellitus, chronic kidney disease and smoking. In addition to these risk factors, recent studies have shown the importance of genetic factors and interactions between multiple genes and environmental factors. Genetic linkage analyses of families and sib‐pairs as well as candidate gene association studies have implicated several loci and many candidate genes in predisposition to coronary heart disease (CHD) or MI. Recent genome‐wide association studies demonstrated that single nucleotide polymorphisms (SNPs) at chromosome 9p21.3 or other loci were associated with CHD or MI. Such studies may provide insight into the function of implicated genes as well as into the role of genetic factors in the development of CHD and MI.

Key concepts

Twin and family studies have established that CHD aggregates in families, with a family history of early onset CHD being considered a risk factor for the disease.

Genes responsible for familial hypercholesterolaemia and Tangier disease are the prototypical examples of causal genes for Mendelian disorders associated with CHD and MI.

Several genome‐wide linkage analyses of families or sib‐pairs have identified chromosomal loci linked, or genetic variations that confer susceptibility, to MI, acute coronary syndrome (ACS) or CHD.

Various association studies of unrelated individuals have identified genetic variations that confer susceptibility to MI or CHD. Numerous candidate genes have been implicated, but those that show reproducible associations between risk alleles and CHD or MI in replication studies are few.

A genome‐wide association study (GWAS) and subsequent analysis have suggested that the lymphotoxin alpha gene is important in the pathogenesis of coronary atherosclerosis and thrombosis.

Four independent GWAS have identified SNPs at chromosome 9p21.3 that were associated with CHD or MI in several white cohorts.

In addition, several GWAS identified SNPs associated with CHD or MI at various chromosomal loci.

Identification of susceptibility genes for CHD and MI and clarification of the functional relevance of genetic variants to these conditions will contribute to the prevention, early diagnosis and treatment of CHD and MI.
“Lachkabinett” und “großes Fest” der Physiker. Walter Grotrians “physikalischer Einakter” zu Max Plancks 80. Geburtstag
Authors: Hoffmann Dieter , Rößler Hole , Reuther Gerald
Published: February 2010

“Funhouse” and “Big Celebration” of the Physicists. Walter Grotrian's „Physical One‐Act Play”︁ for Max Planck's 80th Birthday. On the occasion of Max Planck's 80th birthday on April 23, 1938, a “big celebration of the physicists” (großes Fest der Physiker) was celebrated at the Harnack‐House in Berlin. The festivities were organized by the German Physical Society. Part of the ceremony was a “Physical One‐act‐play” (Physikalischer Einakter) written by the Potsdam astrophysicist Walter Grotrian. The actors of the humorous play were chief protagonists in the development of quantum theory such as Debye, Sommerfeld and Heisenberg. In this essay we analyze Grotrian's drama against the background of both the festive event and the professional and social setting of the physicists. We argue that below the level of comedy a number of characteristic and normally unexpressed aspects of the epistemic culture of the German physics by the end of the nineteen‐thirties is treated in the play.
Cd(II), Pb(II) and Zn(II) Removal from Contaminated Water by Biosorption Using Activated Sludge Biomass
Authors: Ahmad Anwar , Ghufran Rumana , Faizal Wan Mohd.
Published: February 2010

Biosorption using activated sludge biomass (ASB) as a potentially sustainable technology for the treatment of wastewater containing different metal ions (Cd(II), Pb(II) and Zn(II)) was investigated. ASB metal uptake clearly competed with protons consumed by microbial biomass compared with control tests with non‐activated sludge biomass. Biosorption tests confirmed maximum exchange between metal ions and protons at pH 2.0–4.5. It was revealed by the study that the amount of metal ions released from the biomass increased with biomass sludge concentration. The result showed that maximum absorption of metal ions was observed for Cd(II) at pH 3.5, Pb(II) at pH 4.0, and pH 4.5 for Zn(II) ions. The maximum absorption capacities of ASB for Cd(II), Pb(II) and Zn(II) were determined to be 59.3, 68.5 and 86.5%, respectively. The biosorption of heavy metals was directly proportional to ASB stabilization corresponding to a reduction in heavy metals in the order of Cd < Pb < Zn. The order of increase of biosorption of metal ions in ASB was Zn(II) < Pb(II) < Cd(II), and this was opposite to that of non active sludge. The results indicate that ASB is a sustainable tools for the bioremediation of Cd(II), Pb(II) and Zn(II) ions from industrial sludge and wastewater treatment plants.
Improved Model of Lanosterol 14α‐Demethylase by Ligand‐Supported Homology Modeling: Validation by Virtual Screening and Azole Optimization
Authors: Sheng Chunquan , Wang Wenya , Che Xiaoying , Dong Guoqiang , Wang Shengzheng , Ji Haitao , Miao Zhenyuan , Yao Jianzhong , Zhang Wannian
Published: February 2010

Lanosterol 14α‐demethylase (CYP51) is an important target for antifungal drugs. An improved three‐dimensional model of CYP51 from Candida albicans (CACYP51) was constructed by ligand‐supported homology modeling and molecular dynamics simulations. The accuracy of the constructed model was evaluated by its performance in a small‐scale virtual screen. The results show that known CYP51 inhibitors were efficiently discriminated by the model, and it performed better than our previous CACYP51 model. The active site of CACYP51 was characterized by multiple copy simultaneous search (MCSS) calculations. On the basis of the MCSS results, a series of novel azoles were designed and synthesized, and they showed good in vitro antifungal activity with a broad spectrum. The MIC80 value of four of these compounds against C. albicans is 0.001 μg mL−1, indicating that they are promising leads for the discovery of novel antifungal agents.
Bio‐interfaces—Interaction of PLL/HA Thick Films with Nanoparticles and Microcapsules
Authors: Skirtach Andre G. , Volodkin Dmitry V. , Möhwald Helmuth
Published: February 2010

The interaction of biocompatible, exponentially grown films composed of poly‐L‐lysine (PLL) and hyaluronic acid (HA) polymers with gold nanoparticles and microcapsules is studied. Both aggregated and non‐aggregated nanoparticle states are achieved; desorption of PLL accounts for aggregation of nanoparticles. The presence of aggregates of gold nanoparticles on films enables remote activation by near‐infrared irradiation due to local, nanometer confined heating. Thermally shrunk microcapsules, which are remarkably monodisperse upon preparation but gain polydispersity after months of storage, are also adsorbed onto films. PLL polymers desorbed from films interact with microcapsules introducing a charge imbalance which leads to an increase of the microcapsule size, thus films amplify this effect. Multifunctional, biocompatible, thick gel films with remote activation and release capabilities are targeted for cell cultures in biology and tissue engineering in medicine.
Soil water dynamics along a tree diversity gradient in a deciduous forest in Central Germany
Authors: Krämer Inga , Hölscher Dirk
Published: February 2010

This study aimed to investigate whether soil water dynamics differ along a tree species diversity gradient. The 12 study plots in the Hainich National Park, Germany, were composed of up to 11 tree species. Fagus sylvatica formed the monospecific plots. Mixed forest plots consisted of a variable admixture of other broad‐leaved deciduous tree species such as Tilia spp., Fraxinus excelsior, Carpinus betulus, and Acer pseudoplatanus. Volumetric soil water content and soil water potential were measured for about two and a half years. Overall patterns of soil water dynamics were similar in all study plots. However, during a desiccation period in summer 2006, significant correlations between soil water in the upper soil and tree species diversity of the 12 study plots were observed. At the beginning of this period, soil water was extracted at higher rates in the species‐rich plots than in the beech‐dominated plots. However, later during the desiccation period, when atmospheric evaporative demand was higher, only the beech‐dominated stands were able to increase soil water extraction. In plots of high tree species diversity, soil water reserves were already low and soil water extraction reduced. Possible explanations for high water extraction rates in mixed species plots at the beginning of the desiccation period include species‐specific characteristics such as high maximum water use rate of some species, enhanced exploitation of soil water resources in mixed stands (complementarity effect), and additional water use of the herb layer, which increased along the tree species diversity gradient. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.
Spatial and temporal patterns of water availability in a grass–shrub ecotone and implications for grassland recovery in arid environments
Authors: Duniway Michael C. , Snyder Keirith A. , Herrick Jeffrey E.
Published: February 2010

Encroachment of woody shrubs into historic desert grasslands is a major problem throughout the world. Conversion of grasslands to shrub‐dominated systems may result in significant alteration of biogeochemical processes and reduced resource availability in shrub interspaces, making grassland recovery difficult. Soil petrocalcic horizons, which are common in arid and semi‐arid regions globally, have been shown to dramatically alter plant water availability. To assess how soil water dynamics are affected by woody encroachment in petrocalcic soils under contrasting precipitation patterns, we conducted a 3‐year replicated study in a mixed shrub–grass system measuring soil water in unvegetated interspaces and under mesquite canopies. Plots were instrumented with time‐domain reflectometry (TDR) moisture probes, both above and within the soil petrocalcic horizon. Soils under both cover types maintained large increases in available water content for several months during a wetter than normal winter and summer (increases of 0·08–0·16 m3m−3). Interspace soils absorbed significantly greater quantities of water during the winter and retained more water into the spring than soils under shrubs. In contrast, soils under shrubs initially absorbed greater volumes of water during and following summer rains. Differing seasonal dynamics were attributed to interactions between the unique properties of soils with petrocalcic horizons and canopy‐induced variability in evapotranspiration. Observed patterns of plant‐available water do not support the hypothesis of greater resource availability under shrubs. Similar or greater water availability in shrub interspaces indicates that concentration of soil water under shrubs may not be a process limiting grass recovery on these soils. Published in 2010 by John Wiley & Sons, Ltd.
Synthesis, Characterization, and Electronic Properties of Metalloporphyrins Annulated to Exocyclic Imidazole and Imidazolium Rings
Authors: Lefebvre Jean‐François , Leclercq Dominique , Gisselbrecht Jean‐Paul , Richeter Sébastien
Published: February 2010

meso‐Tetraarylporphyrin complexes (M = Ni, Cu, Zn, H2) fused to an imidazole ring across two neighboring β‐pyrrolic positions were synthesized through a cyclization reaction between β,β′‐diaminoporphyrins and formic acid or trimethyl orthoformate under acidic conditions. Two synthetic procedures were used to obtain the corresponding porphyrin N,N′‐dimethylimidazolium salts derivatives: alkylation of the imidazole nitrogen atoms with iodomethane and the cyclization reaction between the porphyrin bearing two neighboring β‐N‐methyl groups and trimethyl orthoformate in the presence of ammonium hexafluorophosphate. The electrochemical properties of these porphyrins annulated to an imidazole/imidazolium ring have been investigated by cyclic and rotating disk voltammetry.
Synthesis, characterization, and antimicrobial activity of palladium(II) and platinum(II) complexes with 2‐substituted benzoxazole ligands
Authors: Samota Mahesh Kumar , Seth Gita
Published: February 2010

The synthesis and antimicrobial activity of palladium(II) and platinum(II) complexes derived from heterocyclic bidentate ligands, namely 2‐(2′‐aminophenyl)benzoxazole [L1H2], 2‐(2′‐hydroxyphenyl)benzoxazole [L2H], and 2‐(2′‐mercaptophenyl)benzoxazole [L3H], are reported here. These complexes have been characterized by elemental analyses, molecular weight determinations, conductance measurements, infrared, 1H NMR, and electronic spectral studies. The resulting colored complexes are monomeric in nature. On the basis of above‐described studies, square‐planar geometry has been suggested for the resulting complexes. The ligands and their metal complexes were tested against certain microorganisms to assess their antimicrobial properties. The results indicate that the metal complexes are found more active than the parent ligands. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Heteroatom Chem 21:44–50, 2010; Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI 10.1002/hc.20578