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Tecnologia Assistiva para Pessoas com Deficiência Visual: uma análise da produção tecnológica no Brasil
Authors: Santos Aline Darc Piculo dos , Medola Fausto Orsi , Paschoarelli Luis Carlos , Landim Paula da Cruz
Published: July 2022

A ausência da visão influencia a realização de atividades diárias como ler um livro, caminhar pela rua ou navegar pela internet. Para executar tais atividades, as pessoas com deficiência visual utilizam Tecnologias Assistivas (TA), que são produtos, serviços ou ambientes que têm como objetivo a melhoria das capacidades funcionais e a integração de seus usuários. Com o propósito de diagnosticar as tecnologias existentes e a crescente evolução tecnológica nessa área, este estudo realizou uma análise do panorama nacional de inovação de TAs para pessoas com deficiência visual. A metodologia baseou-se em um levantamento dos pedidos de patentes ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), utilizando as palavras-chave "tecnologia assistiva", "ajuda técnica", "deficiência visual", "deficiente visual", "deficientes visuais", "cego", "cegueira" e "baixa visão", a pesquisa foi realizada durante os meses de julho e agosto de 2017. Os resultados indicam que a produção nacional de propriedade industrial sobre as TA para pessoas com deficiência visual ainda é limitada, com foco principalmente na mobilidade, orientação e inclusão escolar; e com concentração de geração de inovação nas Regiões Sudeste e Sul. Além disso, observou-se, também, que o uso do termo “tecnologia assistiva” ainda não é disseminado no Brasil.
Desafios em Harmonizar os Instrumentos Oficiais do Instituto Federal do Pará e a Legislação Vigente no que Concerne à Gestão da Inovação e à Propriedade Intelectual
Authors: Barata Rodrigo Pereira , Carvalho Tecia Vieira
Published: July 2022

Na atual conjuntura das políticas de inovação tecnológicas, propriedade intelectual e transferência de tecnologia, o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará (IFPA) vive um paradoxo que envolve os documentos institucionais e a legislação vigente. O presente artigo é baseado pesquisa que utilizou Projetos Pedagógicos de Curso (PPCs), editais de pesquisa e inovação, política de inovação e outras resoluções aprovadas pelo Conselho Superior do IFPA com objetivo de apresentar e discutir o arcabouço legal que envolve a produção acadêmica. Foram estudadas as principais leis sobre inovação e propriedade intelectual e os aspectos que envolvem as políticas da instituição. Evidenciou-se que os documentos institucionais atuais são incongruentes em relação à legislação vigente. Assim, faz-se necessária a discussão sobre ajustes, aprimorando os documentos institucionais e valorizando a atividade de ensino, pesquisa, extensão e inovação no IFPA.
Práticas de Transferência de Tecnologia: uma análise multicasos
Authors: Fernandes Renata Farias , Antenor Mariana Chaves , Andrade Juliana Santos , Barros Filho Martônio Mendes Leitão , Araújo André Luiz Carneiro de
Published: July 2022

As Instituições de Ciência, Tecnologia e Inovação (ICTs) são importantes entes para o desenvolvimento da economia devido à sua capacidade de geração de conhecimentos e tecnologias. O objetivo deste estudo foi analisar três instituições com experiências em gestão de transferência de tecnologia, são elas: a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp); a Universidade Estadual de São Paulo (USP); e a Universidade de Brasília (UnB). Assim, foi realizado um levantamento bibliográfico na base de dados do Portal de Periódicos da CAPES e Google Scholar.  Apesar dessas universidades já atuarem no âmbito da Transferência de Tecnologia há mais de dez anos, elas ainda enfrentam dificuldades no que se refere à seleção das criações com potencial de comercialização que serão protegidas e, também, à falta de metodologias de valoração das tecnologias. Entretanto, mesmo diante dessas dificuldades, percebe-se um amadurecimento das ações realizadas pelas Agências e Núcleos de Inovação Tecnologia (NITs), que vêm trabalhando para atender o aumento da demanda de proteções e transferências e se adequarem ao novo marco regulatório de inovação.
Energia Eólica na Bahia – Seus Parques e sua Contribuição para a Matriz Energética do Estado
Authors: Soares Thiago Messias Carvalho , Campos Cidinei Paulo
Published: July 2022

O presente artigo tem por objetivo apresentar a energia eólica e sua contribuição à matriz energética do estado da Bahia para fornecimento de energia elétrica. Em face dos problemas ambientais, a incidência nos últimos anos de períodos de seca, principalmente no Brasil, tem havido o comprometimento de energia elétrica oriundas das hidroelétricas. Assim, o uso de fontes energéticas renováveis, como no caso da energia eólica, tem demonstrado ser uma alternativa viável e, sobretudo, limpa, causando menor impacto ambiental. Para este estudo, foram levantados dados nos órgãos competentes (ANEEL, CHESF, ABEEólica, entre outros) que indicam a Bahia como segundo produtor nacional de energia eólica, conforme dados de fevereiro de 2018, mas com enorme potencial para brevemente chegar na liderança, dada a potência em construção. Ademais, o território da Bahia favorecido pela qualidade e quantidade de seus ventos, combinado com as características do sistema eólico, criam um cenário ideal para expansão e investimentos em energia eólica.
Avaliação do Uso da Biomassa Úmida na Produção de Biodiesel a partir de Microalgas
Authors: Pimentel Marja Bittencourt , Aquino Mariana de Almeida , Lobato Ana Katerine Carvalho Lima
Published: July 2022

Com o aumento da população mundial, a demanda por combustíveis aumentou nos últimos anos. Visando a substituir a utilização de combustíveis fósseis e minimizar os impactos que causam, alternativas como a utilização de microalgas para produzir biocombustíveis estão sendo desenvolvidas para uma futura implantação em larga escala. Esse estudo teve como finalidade realizar um mapeamento tecnológico tendo em vista resultados relacionados à produção de biodiesel a partir de microalgas. Uma busca avançada foi realizada utilizando as palavras-chave “biodiesel”, “microalgae”, “in situ” e “wet”, para a obtenção de referências voltadas à utilização da biomassa molhada no processo de transesterificação. A pesquisa resultou em 16 artigos publicados de 2011 a 2015. Foi verificado que somente nove patentes foram depositadas com a utilização da biomassa úmida no processo. Microalgas dos gêneros Nannochloropsis e Chlorella são as mais utilizadas e a condição de processo in situ utilizando um catalisador adequado apresenta um elevado potencial para uma possível produção em larga escala.
Análise dos Procedimentos e Critérios Necessários à Valoração de Propriedade Intelectual para a Transferência de Tecnologia no Âmbito dos Núcleos de Inovação Tecnológica (NITs)
Authors: Ferreira Ana Rita , Souza André Luis
Published: July 2022

A pesquisa teve por objetivo investigar os procedimentos e critérios necessários para a valoração de patentes no âmbito dos NITs. Para tanto, realizou-se uma pesquisa exploratória, de natureza bibliográfica e documental, com uma abordagem qualitativa, descritiva e analítica. Os resultados evidenciaram que a valoração de patente é fator importante ao processo de negociação de patentes. Observou-se também que os procedimentos e os critérios aplicados para mensurar o valor monetário de patentes no âmbito dos NITs incluem definir o tipo de contrato, a análise do ciclo de vida da patente – com a finalidade de identificar o impacto dos retornos esperados. Ademais, faz-se necessário identificar em qual estágio o invento está sendo valorado, considerando que a valoração sofre estágios diferentes. Por fim, é necessário, também, identificar o nível de prontidão tecnológica, pois o nível de maturidade impacta no valor da tecnologia.
Produção de Carvões Ativados Derivados de Biomassa e sua Aplicação em Processos de Adsorção
Authors: Cordeiro José Luiz Cunha , Fiuza Junior Raildo Alves
Published: July 2022

Este trabalho tem como objetivos principais a busca de anterioridade sobre a produção de carvões ativados derivados de biomassa e sua aplicação em processos de adsorção, além de apresentar uma visão geral do estado atual de tecnologias nesta área de estudo. Para fazer o estudo de prospecção tecnológica, associou-se as palavras-chave biomas*, adsorpt* e activ* carbon*, obtendo 181 patentes e eliminando-se as patentes que não foram o foco deste trabalho, foram obtidos 177 registros. A China foi o país que mais se destacou nesta área, com o maior número de documentos de patentes depositados no grupo estudado, indicando que tal país está seguro com a apropriação de seus conhecimentos. A partir da análise dos resultados encontrados na prospecção, verificou-se que a produção de carvões ativados derivados de biomassa e, sua aplicação em processos de adsorção é ainda pouco explorado consistindo de oportunidades para estudos posteriores.
Bases de Dados de Patentes: uma análise a partir do portal de periódicos da CAPES
Authors: Araujo Geovane Gomes de , Moreira Etelvina Maria Marques , Araujo Josimary Horta de , Soares Maria Elizabeth Santos , Carvalho Joelia Marques de
Published: July 2022

Esta pesquisa analisa as bases de dados de patentes disponibilizadas no Portal de Periódicos da Capes com o objetivo de apresentar informações sobre as características de cada base, considerando-se os critérios utilizados no processo de busca e recuperação da informação na análise dos documentos de patentes. Trata-se de bases acessíveis por meio eletrônico, com abrangência nacional e internacional e cobertura de todos os campos tecnológicos. Desse modo, este trabalho possibilita a análise de informações tecnológicas contidas nas bases de patentes como um recurso informacional estratégico para a atividade de prospecção de novas tecnologias. A análise das bases de patentes do Portal da Capes possibilita um conhecimento mais profundo do potencial e da limitação de cada base para a obtenção de informações consistentes que possam colaborar na realização de estudos futuros. A pesquisa mostra que as informações patentárias podem ser disponibilizadas e grandemente utilizadas dentro de universidades e centros de pesquisa.
Marca e Relacionamento como Evidência de Inovação de Marketing pelas Empresas do Segmento de Panificação em Teresina – PI
Authors: Oliveira Andreia Pereira de , Pinheiro Helano Diógenes
Published: July 2022

A presente pesquisa busca identificar a presença da Inovação de Marketing nas Micro e Pequenas Empresas (MPEs) do segmento de Panificação em Teresina-PI. A gestão da Inovação de Marketing nos negócios por meio da relação entre as Dimensões “Marca” e “Relacionamento” pelas empresas aos seus clientes é objeto de estudo deste artigo, no intuito de identificar as principais estratégias utilizadas pelas MPEs no mercado, coletar informações do posicionamento adotado pelas MPEs quanto à utilização da Inovação de Marketing e evidenciar a relação entre “Marca” e “Relacionamento” pelas MPEs através das ações implementadas. A metodologia utilizada nesta pesquisa é a quantitativa, considerando também as análises das observações e as interações do pesquisador ao longo do processo de atendimento. Os resultados da pesquisa permitiram reconhecer um maior envolvimento das MPEs para ações representadas na dimensão “Marca”, confirmando evidências de Inovação de Marketing para o segmento de Panificação em Teresina-PI.
A Evolução dos Institutos de Ciência e Tecnologia e seus Núcleos de Inovação Tecnológicas no Brasil
Authors: Marchini Edson Lauro , Pereira Marcelo Farid
Published: July 2022

Com a publicação da Lei de Inovação em 2004, reiterada em 2016 pelo Marco Legal da Inovação, as Instituições de Ciência e Tecnologia (ICTs) e os seus Núcleos de Inovação Tecnológicas (NITs) têm sido cada vez mais representativos nos processos e nas demandas das políticas de inovação pelo país, contribuindo, assim, para o crescimento socioeconômico da Ciência e Tecnologia. Esta pesquisa tem como objetivo conhecer a evolução das ICTs e de seus NITs, suas naturezas jurídicas, disposições por regiões e recursos econômicos obtidos com contratos de tecnologia no âmbito nacional. Para atingir o proposto, foi realizada uma pesquisa qualitativa e exploratória, na qual foram extraídos dados de relatórios Formict. Os resultados apresentam uma visão geral das instituições e destacam uma participação tímida das instituições na exploração dos recursos com contratos de tecnologia. Conclui-se que as Instituições necessitam ampliar suas atuações com a exploração dos recursos disponíveis na proteção intelectual.
Proposta de Política Pública para Fortalecimento dos Núcleos de Inovação Tecnológica no Amapá
Authors: Nascimento Jesusa Vania Bagundes , Belém Adelina do Socorro Serrão , Costa Robson Antonio Tavares
Published: July 2022

No cenário brasileiro, a Lei de Inovação, promulgada em 2004 e reiterada pelo Marco Legal de Inovação em 2016, estabeleceu que as Instituições de Ciência e Tecnologia (ICTs) dispusessem de Núcleos de Inovação Tecnológica (NITs) para gerir suas respectivas políticas de inovação. No estado do Amapá, atualmente, existem apenas dois NITs, criados há pouco tempo e que enfrentam dificuldades para poder cumprir seu papel institucional. Por isso a necessidade de realizar políticas públicas voltadas ao fortalecimento dos NITs no Estado. Portanto, o objetivo deste artigo é apresentar uma proposta de política pública que impulsione o fortalecimento da profissionalização dos NITs do Amapá. Os dados foram extraídos de uma entrevista semiestruturada e dos sites dos NITs. Como resultado, espera-se o melhor desempenho dos NITs, com maior agilidade e segurança quanto à proteção da propriedade intelectual e melhor capacidade de análise e avaliação pelos NITs das invenções desenvolvidas no Estado.
Sensibilidade geomorfométrica da drenagem e da superfície do terreno à fonte e à resolução espacial de modelos digitais de superfície e elevação
Authors: Capoane Viviane
Published: July 2022

A determinação dos canais de drenagem e de atributos do terreno é dependente da resolução espacial de Modelos Digitais de Superfície (MDS) e Elevação (MDE) bem como da fonte dos dados altimétricos utilizados. Neste trabalho foi analisada a sensibilidade geomorfométrica da drenagem e superfície do terreno em uma bacia hidrográfica urbana rural à resolução espacial e à fonte de MDS e MDE empregados. Foram utilizados cinco MDS obtidos via sensoriamento remoto orbital (Alos Palsar, Aster GDEM, SRTM 30 e 90, Topodata), sendo dois deles produtos de reamostragem (SRTM 90 e Topodata), com resoluções espaciais de 12,5, 30 e 90 m, e um MDE de 5 m, gerado com dados altimétricos obtidos via sensoriamento remoto aéreo. A rede de fluxo extraída do MDE 5 permitiu o delineamento mais preciso e acurado que a dos MDS para locais onde a área de contribuição era maior. Nas cabeceiras de drenagem houve incongruências para todas as bases topográficas o que é atribuído ao algoritmo de distribuição de fluxo utilizado (D8). Nos MDS de baixa resolução espacial (Alos Palsar, SRTM 30, 90, Topodata e Aster), as características topográficas não foram representadas de forma realista. Os atributos do terreno derivados do MDE de alta resolução espacial representaram de forma realista as características topográficas da bacia hidrográfica, incluindo formas de relevo antropogênicas.
Redes sociais enquanto nova ágora?
Authors: Lourenço Nepomuceno Marco
Published: July 2022

Apesar dos inegáveis benefícios que a comunicação digital nos trouxe, o presente artigo tem por foco discutir sobre o entendimento das redes sociais como a nova ágora, problematizando a compreensão dessas redes como sinônimo perfeito de domínio público. Ao longo do texto, abordamos alguns códigos de comportamento urbano que foram se conformando nos últimos séculos e, posteriormente, como a internet e as redes sociais surgem dentro desse contexto (por vezes reforçando alguns códigos, por vezes inventando novos). Entende-se, neste artigo, que a própria estrutura e o modo como as redes sociais são desenhadas atualmente podem servir como reforço às polarizações que vivemos em nosso tempo, influenciando o conteúdo a que temos acesso, o modo como entendemos o que é dito e, consequentemente, o modo como enxergamos aquele que teima em permanecer outro. Juntamente com essa discussão, trazemos a relevância do espaço público neste debate, além da necessidade de se permanecer em contato com aquilo que é outro e estranho, procurando sempre uma permeabilidade entre as diferenças.
Desigualdade na distribuição territorial da renda petrolífera no Brasil
Authors: Zanotelli Claudio , Cunha Ferreira Francismar
Published: July 2022

O artigo analisa as distribuições desiguais das rendas oriundas da exploração do petróleo no Brasil e parte da hipótese de que há uma luta interna entre as classes dominantes que reitera preceitos das desigualdades territoriais e regionais e da dominação social. As lutas de poder pela apropriação destas rendas concentradas na região Sudeste do Brasil, principalmente no Rio de Janeiro e, em menor medida, em São Paulo e no Espírito Santo, em detrimento dos outros estados e municípios do país, lançam mão de estratégias que impõem um recorte legítimo do território como forma de convencimento coletivo. Estas disputas se acentuaram com a descoberta, na primeira década dos anos 2000, de grandes reservas petrolíferas na camada geológica do pré-sal nas bacias de Campos e de Santos. Elas tiveram como consequência a elaboração de novos marcos regulatórios, entre os anos 2010 e 2013, que procuraram efetuar uma distribuição mais equitativa dessas rendas e que não foram de fato implementados. Interrogamos, entre outros aspectos, qual o sentido de se ter estados e municípios que reivindicam uma preponderância e, portanto, uma “soberania” sobre estes recursos, uma vez que eles constitucionalmente são definidos como um “bem comum” da União e, por conseguinte, deveriam irrigar de maneira igualitária todo o seu território.
Variables Affecting Early Literacy Skills: Socio-Economic Level and Home Literacy
Authors: GENGEÇ Hilal , GÜLDENOĞLU Birkan , KARGIN Tevhide
Published: July 2022

Bu çalışmanın temel amacı, 60-72 aylık çocukların erken okuryazarlık becerilerinde sosyo ekonomik düzey (SED) ve ev okuryazarlığının etkilerinin belirlenmesidir. Çalışmaya Gaziantep ilinde okul öncesi eğitimine devam eden 235 çocuk ve anneleri dahil edilmiştir. Çalışmada çocukların erken okuryazarlık becerilerine yönelik performansları ‘Erken Okuryazarlık Testi (EROT)’, SED’lerine ilişkin bilgiler ‘Aile Bilgi Formu’, ev okuryazarlığı etkinliklerine yönelik bilgiler ise ‘Ev Okuryazarlığı Uygulamaları Ölçeği (EVOKU)’ ile elde edilmiştir. EROT uygulamaları çocukların kendi okulları içinde belirlenmiş bir oda ya da sınıfta gerçekleştirilmiştir. SED ve ev okuryazarlığı etkinliklerine yönelik bilgiler ise annelerle yapılan telefon görüşmeleri ile elde edilmiştir. Çalışmadan elde edilen veriler Mann-Whitney U, Kruskal Wallis H ve Spearman Brown Sıra Farkları Korelasyon Katsayısı hesaplanarak analiz edilmiştir. Bulgular, çocukların erken okuryazarlık becerileri üzerinde SED’in anlamlı farklılık yarattığını ve özellikle düşük SED’den gelen çocukların erken okuryazarlık becerileri açısından risk grubunda olduklarını göstermiştir. Ayrıca ev ortamında gerçekleştirilen etkinliklerin erken okuryazarlık becerilerinin gelişimi üzerinde etkili olduğu ve iyi bir erken okuryazarlık gelişimi için ev ortamında gerçekleştirilecek olan nitelikli etkinliklerin ve sağlanan olanakların önemli olduğunu göstermiştir.
Genetic Information Communication Within Families: Problem Case Definition and Management by Health Professionals
Authors: Ayres Samantha , Beard Catherine , Hodgson Jan
Published: July 2022

When a new genetic condition is diagnosed, family members may benefit from information about the diagnosis for their own health risk so they can make informed decisions regarding whether they wish to pursue genetic testing for themselves.

Effective family communication about genetic information is complex and occurs at lower than optimal rates. Responsibility for communicating genetic information is usually seen as belonging to the proband with support from healthcare providers. This often occurs at a challenging time for the proband and is impacted by existing family communication norms.

We provide contemporary, practice‐based suggestions to demonstrate how all healthcare providers may support the process of family communication using awhy, who, howapproach, to maximise the utility of genetic information within the family network. We also explore solutions for how healthcare providers can navigate challenging situations where family communication is not occurring.

Key Concepts

Family communication about new genetic information can allow at‐risk relatives to make choices about their own health.

Levels of communication are generally lower than considered optimal and are impacted by many factors including existing family relationships.

Communication is commonly viewed as a family responsibility but input from health professionals is valued.

Health professionals have a responsibility to promote communication within families.

The advent of mainstreaming of genetic medicine means that information is increasingly given by a range of health professionals.
EntamoebaSpecies andEntamoeba histolytica
Authors: Mathison Blaine A , Pritt Bobbi S
Published: July 2022

Entamoebaspecies are unicellular eukaryotes that parasitise all classes of vertebrates and some invertebrates. Only three species ofEntamoebahave been proven to cause disease and sometimes death in their hosts:Entamoeba histolytica, a parasite of humans,Entamoeba nuttalli, a parasite of nonhuman primates andEntamoeba invadens, a parasite of reptiles. Other species appear to live as commensals in their hosts and do not cause evident disease. Amoebiasis is defined as infection withE. histolytica. Most cases of amoebiasis are asymptomatic, butE. histolyticacan cause intestinal or disseminated disease. Identification ofE. histolyticais complicated by the existence of three morphologically identical amoebae that may also colonise the human intestinal tract,Entamoeba dispar,Entamoeba bangladeshiandEntamoeba moshkovskii, none of which have been proven to cause disease (although the potential for pathogenicity in the latter two is not fully understood).Entamoebaspp. are commonly studied to gain further insight into protozoal evolution, amoeboid locomotion and cell‐killing ability, amongst other topics.

Key Concepts

Entamoebaspecies are unicellular eukaryotes in the supergroup Amoebozoa.

Entamoebaspecies parasitise all classes of vertebrates and some invertebrates.

The life cycle of mostEntamoebaspecies consists of a motile, feeding and reproductive trophozoite stage and an environmentally resistant cyst stage responsible for transmitting the infection.

MostEntamoebaspecies do not cause disease in their host and are considered commensal organisms.

Entamoeba histolyticainfection is referred to as amoebiasis regardless of whether symptoms are present.

Most infections withE. histolyticain humans are asymptomatic, butE. histolyticacan rarely cause dysentery or disseminated disease and is associated with significant human morbidity and mortality worldwide.

Diagnosis and epidemiologic studies ofE. histolyticaare complicated by the presence of morphologically identical amoebae in human faeces.

Entamoebaspecies are studied to gain insights into aspects of biology, including human disease, parasitism, evolution, cell locomotion and cell‐killing mechanisms.
Telehealth Made EASY: Understanding Provider Perceptions of Telehealth Appropriateness in Outpatient Rheumatology Encounters
Authors: Smith Isaac D. , Coles Theresa M. , Howe Catherine , Overton Robert , Economou‐Zavlanos Nicoleta , Solomon Mary J. , Zhao Rong , Adagarla Bhargav , Doss Jayanth , Henao Ricardo , Clowse Megan E. B. , Leverenz David L.
Published: July 2022

Objective

The purpose of this study was to evaluate a novel scoring system, the Encounter Appropriateness Score for You (EASY), to assess provider perceptions of telehealth appropriateness in rheumatology encounters.

Methods

The EASY scoring system prompts providers to rate their own encounters as follows: in‐person or telehealth acceptable, EASY = 1; in‐person preferred, EASY = 2; or telehealth preferred, EASY = 3. Assessment of the EASY scoring system occurred at a single academic institution from January 1, 2021, to August 31, 2021. Data were collected in three rounds: 1) initial survey (31 providers) assessing EASY responsiveness to five hypothetical scenarios, 2) follow‐up survey (34 providers) exploring EASY responsiveness to 11 scenario modifications, and 3) assessment of EASYs documented in clinic care.

Results

The initial and follow‐up surveys demonstrated responsiveness of EASYs to different clinical and nonclinical factors. For instance, less than 20% of providers accepted telehealth when starting a biologic for active rheumatoid arthritis, although more than 35% accepted telehealth in the same scenario if the patient lived far away or was well known to the provider. Regarding EASY documentation, 27 providers provided EASYs for 12,381 encounters. According to these scores, telehealth was acceptable or preferred for 29.7% of all encounters, including 21.4% of in‐person encounters. Conversely, 24.4% of telehealth encounters were scored as in‐person preferred.

Conclusion

EASY is simple, understandable, and responsive to changes in the clinical scenario. We have successfully accumulated 12,381 EASYs that can be studied in future work to better understand telehealth utility and optimize telehealth triage.
Microstructure, Adhesion, and Properties of Multilayer Structure WC/W/MCrAlY Coating on γ‐TiAl Alloy Prepared by Plasma Surface Metallizing Technique and Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition
Authors: Wang Yongsheng , Wang Ruiying , Xue Chen , Gao Jie , Zhang Xin , Ji Puguang , Wang Yanli , Wang Xiaoming , He Zhiyong , Yu Shengwang
Published: July 2022

The WC coatings with a multilayer structure are synthesized on a γ‐TiAl alloy by the combined treatments of plasma surface metallizing technique and microwave plasma chemical vapor deposition. The morphology, microstructure, and phases of the coatings are examined by a white light profilometer, scanning electron microscope, and X‐ray diffraction analysis techniques. The formation of tungsten carbide coating leads to high hardness and good wear resistance. Because of a W transition layer and MCrAlY bonding layer, the good adhesion is achieved between coatings and substrate. This result provides a new approach for designing refractory metals and/or their carbide coatings on metals/alloys substrates, for example, WC and/or W coating on TiAl alloy and titanium alloys.
Rudorffites and Beyond: Perovskite‐Inspired Silver/Copper Pnictohalides for Next‐Generation Environmentally Friendly Photovoltaics and Optoelectronics
Authors: Chakraborty Abhisek , Pai Narendra , Zhao Jing , Tuttle Blair R. , Simonov Alexandr N. , Pecunia Vincenzo
Published: July 2022

In the wake of lead‐halide perovskite research, bismuth‐ and antimony‐based perovskite‐inspired semiconducting materials are attracting increasing attention as safer and potentially more robust alternatives to lead‐based archetypes. Of particular interest are the group IB–group VA halide compositions with a generic formula AxByXx+3y (A+ = Cu+/Ag+; B3+ = Bi3+/Sb3+; X– = I–/Br–), i.e., silver/copper pnictohalides and derivatives thereof. This family of materials forms 3D structures with much higher solar cell efficiencies and greater potential for indoor photovoltaics than the lower‐dimensional bismuth/antimony‐based perovskite‐inspired semiconductors. Furthermore, silver/copper pnictohalides are being investigated for applications beyond photovoltaics, e.g., for photodetection, ionization radiation detection, memristors, and chemical sensors. Such versatility parallels the wide range of possible compositions and synthetic routes, which enable various structural, morphological, and optoelectronic properties. This manuscript surveys the growing research on silver/copper pnictohalides, highlighting their composition–structure–property relationships and the status and prospects of the photovoltaic and optoelectronic devices based thereon. The authors hope that the insights provided herein might accelerate the development of eco‐friendly and stable perovskite‐inspired materials for next‐generation photovoltaics and optoelectronics.
Tunable Bi‐directional Photoresponse in Hybrid PtSe2−x Thin Films Based on Precisely Controllable Selenization Engineering
Authors: Lian Yunlu , Han Jiayue , Yang Ming , Peng Silu , Zhang Chaoyi , Han Chao , Zhang Xingchao , Liu Xianchao , Zhou Hongxi , Wang Yang , Lan Changyong , Gou Jun , Jiang Yadong , Liao Yulong , Yu He , Wang Jun
Published: July 2022

Bi‐directional photodetection with positive and negative photoconductance (PPC/NPC) plays a critical role in building next‐generation artificial neuromorphic systems, visual information processing and optoelectronic logic gates of the future. However, the typical device configuration based on heterostructures with strict working principles restricts the diversity of material selection. In this work, a novel strategy is proposed to fabricate bi‐directional photoresponse devices based on PtSe2−x films with precisely controllable selenization engineering. It is found that the PtSe2−x films are composed of Pt and PtSe2 components. The direction of the photocurrent can be reversibly modulated in a broadband range by tuning the ratio of PtSe2 in the film, which is ascribed to the synergistic mechanism of bolometric effect of Pt and photoconductive effect of PtSe2. The polarity switching wavelength from NPC to PPC can be further modulated through tuning the components of the film for specific demand. The tunable bi‐directional photoresponse enables the device to mimic the fundamental functions of artificial synapses all optically, such as aversion learning capability and logical functions, with high paired pulse facilitation index. This work potentially opens an opportunity for the development of advanced artificial neuromorphic systems and optoelectronic logic gates.
Lithiophilic Interphase Porous Buffer Layer toward Uniform Nucleation in Lithium Metal Anodes
Authors: Shen Xiaohua , Shi Shun , Li Bailing , Li Shengyang , Zhang Hongmei , Chen Song , Deng Hongli , Zhang Qiusheng , Zhu Jian , Duan Xidong
Published: July 2022

Lithium metal batteries are highly desired for durable and high‐power energy storage devices due to high theoretical capacity and lowest redox potential. Nevertheless, high activity of Li, large volume change, and Li dendrite formation during cycling severely hinder their further application. Herein, an inventive Cu collector decorated with holey MoO2‐Mo3N2 heterojunction nanobelts‐coated reductive graphene oxide (G‐MoO2‐Mo3N2, GMM) for high‐performance Li metal batteries is reported. The collector features synergistic functions of remarkable lithiophilicity, a built‐in electric field formed by splendid interfacial contact, and dense lithiophilic‐enriched solid electrolyte interphase layer. They facilitate robust charge transfer and ionic diffusion, and meliorate inhomogenous Li‐ion flux for inhibiting the growth of dendrites. In addition, the incorporation of flexible graphene layer enhances the structural integrity and electron transport kinetics. Remarkably, it is demonstrated that GMM significantly enhances Coulombic efficiency of ≈99.5% over 1566 cycles (0.5 mA cm−2/0.5 mAh cm−2). Furthermore, excellent cycling and rate capability of full cells with the GMM@Cu anode and high areal loading of LiFePO4 cathode (22.2 mg cm−2) are also realized. This work illustrates the superiority of synergetic design of lithiophilic sites plus electron transport kinetics for the current collector of Li‐metal anode to seek the high energy density.
Understanding of Oxygen Redox in the Oxygen Evolution Reaction
Authors: Wang Xiaopeng , Zhong Haoyin , Xi Shibo , Lee Wee Siang Vincent , Xue Junmin
Published: July 2022

The electron‐transfer process during the oxygen evolution reaction (OER) often either proceeds solely via a metal redox chemistry (adsorbate evolution mechanism (AEM), with metal bands around the Fermi level) or an oxygen redox chemistry (lattice oxygen oxidation mechanism (LOM), with oxygen bands around the Fermi level). Unlike the AEM, the LOM involves oxygen redox chemistry instead of metal redox, which leads to the formation of a direct oxygen–oxygen (OO) bond. As a result, such a process is able to bypass the rate‐determining step, that is, OO bonding, in AEM, which highlights the critical advantage of LOM as compared to the conventional AEM. Thus, it has been well reported that LOM‐based catalysts are able to demonstrate higher OER activities as compared to AEM‐based catalysts. Here, a comprehensive understanding of the oxygen redox in LOM and all documented and possible characterization techniques that can be used to identify the oxygen redox are reviewed. This review will interpret the origins of oxygen redox in the reported LOM‐based electrocatalysts and the underlying science of LOM‐induced surface reconstruction in transition metal oxides. Finally, perspectives on the future development of LOM electrocatalysts are also provided.
A Van Der Waals Reconfigurable Multi‐Valued Logic Device and Circuit Based on Tunable Negative‐Differential‐Resistance Phenomenon
Authors: Seo Seunghwan , Cho Jeong‐Ick , Jung Kil‐Su , Andreev Maksim , Lee Ju‐Hee , Ahn Hogeun , Jung Sooyoung , Lee Taeran , Kim Byeongchan , Lee Seojoo , Kang Juncheol , Lee Kyeong‐Bae , Lee Ho‐Jun , Kim Ki Seok , Yeom Geun Young , Heo Keun , Park Jin‐Hong
Published: July 2022

Multi‐valued logic (MVL) technology that utilizes more than two logic states has recently been reconsidered because of the demand for greater power saving in current binary logic systems. Extensive efforts have been invested in developing MVL devices with multiple threshold voltages by adopting negative differential transconductance and resistance. In this study, a reconfigurable, multiple negative‐differential‐resistance (m‐NDR) device with an electric‐field‐induced tunability of multiple threshold voltages is reported, which comprises a BP/ReS2 heterojunction and a ReS2/h‐BN/metal capacitor. Tunability for the m‐NDR phenomenon is achieved via the resistance modulation of the ReS2 layer by electrical pulses applied to the capacitor region. Reconfigurability is verified in terms of the function of an MVL circuit composed of a reconfigurable m‐NDR device and a load transistor, wherein staggered‐type and broken‐type double peak‐NDR device operations are adopted for ternary inverter and latch circuits, respectively.
High‐Performance Electrostrictive Relaxors with Dispersive Endotaxial Nanoprecipitations
Authors: Liu Ye , Deng Shiqing , Li Jun , Huo Chuanrui , Wang Lu , Sun Shengdong , Zhang Yueyun , Wu Jie , Liu Hui , Qi He , Chen Jun
Published: July 2022

Ultrahigh‐precision manufacturing and detection have highlighted the importance of investigating electrostrictive materials with a weak stimulated extrinsic electric field and a simultaneous large hysteresis‐free strain. In this study, a new type of electrostrictive relaxor ferroelectric is designed by constructing a complex inhomogeneous local structure to realize excellent electrostrictive properties. A remarkably large electrostrictive coefficient, M33 (8 × 10−16 m2 V−2) is achieved. Through a combined atomic‐scale scanning transmission electron microscopy and advanced in situ high‐energy synchrotron X‐ray diffraction analysis, it is observed that such superior electrostrictive properties can be ascribed to a special domain structure that consists of endotaxial nanoprecipitations embedded in a polar matrix at the phase boundary of the rhombohedral/tetragonal/cubic phases. The matrix contributes to the high strain response under the weak extrinsic electric field because of the highly flexible polarization and randomly dispersed endotaxial nanoprecipitations with a nonpolar central region, which provide a strong restoring force that reduces the strain hysteresis. The approach developed in this study is widely applicable to numerous relaxor ferroelectrics, as well as other dielectrics, for further enhancing their electrical properties, such as electrostriction and energy‐storage capacity.
Structure/Interface Coupling Effect for High‐Voltage LiCoO2 Cathodes
Authors: Chen Jun , Chen Hongyi , Zhang Shu , Dai Alvin , Li Tianyi , Mei Yu , Ni Lianshan , Gao Xu , Deng Wentao , Yu Lei , Zou Guoqiang , Hou Hongshuai , Dahbi Mouad , Xu Wenqian , Wen Jianguo , Alami Jones , Liu Tongchao , Amine Khalil , Ji Xiaobo
Published: July 2022

LiCoO2 (LCO) is widely applied in today's rechargeable battery markets for consumer electronic devices. However, LCO operations at high voltage are hindered by accelerated structure degradation and electrode/electrolyte interface decomposition. To overcome these challenges, co‐modified LCO (defined as CB‐Mg‐LCO) that couples pillar structures with interface shielding are successfully synthesized for achieving high‐energy‐density and structurally stable cathode material. Benefitting from the “Mg‐pillar” effect, irreversible phase transitions are significantly suppressed and highly reversible Li+ shuttling is enabled. Interestingly, bonding effects between the interfacial lattice oxygen of CB‐Mg‐LCO and amorphous CoxBy coating layer are found to elevate the formation energy of oxygen vacancies, thereby considerably mitigating lattice oxygen loss and inhibiting irreversible phase transformation. Meanwhile, interface shielding effects are also beneficial for mitigating parasitic electrode/electrolyte reactions, subsequent Co dissolution, and ultimately enable a robust electrode/electrolyte interface. As a result, the as‐designed CB‐Mg‐LCO cathode achieves a high capacity and excellent cycle stability with 94.6% capacity retention at an extremely high cut‐off voltage of 4.6 V. These findings provide new insights for cathode material modification methods, which serves to guide future cathode material design.
Placement of Biological Membrane Patches in a Nanofluidic Gap With Control Over Position and Orientation
Authors: Ruggeri Francesca , Schwemmer Christian , Stauffer Mirko , Nicollier Philippe M. , Figueiredo da Silva Jacqueline , Bosshart Patrick D. , Kochems Kirstin , Fotiadis Dimitrios , Knoll Armin , Wolf Heiko
Published: July 2022

Purple membranes from the archaeon Halobacterium salinarum consist of 2D crystals of the light‐driven proton pump bacteriorhodopsin, which convert photons into a proton gradient across the cell membrane. This functional feature and the structural rigidity make them appealing candidates for integration into biomimetic devices. To this end, and in order to carry out their function, purple membranes must be positioned in the correct orientation at the position of interest. Precise placement and control over the orientation of nanoscale objects still constitutes a formidable challenge. Here, it is shown that isolated purple membrane patches can be transported and positioned at predefined locations in nanofluidic confinement, with control over their orientation at the target sites. The transport is achieved through a rocking Brownian motor scheme, while the controlled deposition of the membranes is realized by engineering the surface potential of a fluid‐filled nanofluidic slit. This controlled manipulation of purple membrane patches outlines a new pathway toward the integration of biological or other delicate supramolecular structures into top–down‐fabricated patterns, for the assembly of nanoscale hybrid devices that serve as a light‐driven source of (chemical) energy.
A Comprehensive Review of One Decade of Microfluidic Platforms Applications in Synthesis of Enhanced Carriers Utilized in Controlled Drug Delivery
Authors: Siavashy Saeed , Soltani M. , Ahmadi Mahnaz , Landi Behnaz , Mehmanparast Hedayeh , Ghorbani‐Bidkorbeh Fatemeh
Published: July 2022

Novel nanocarriers such as multifunctional nanoparticles (NPs) have recently attracted attention due to their various applications, specifically in medicine and treatment. However, it is vital that these particles be synthesized with meticulous control of different structural, chemical, and physical properties. In response to this demand, microfluidic (MF) technology as a reliable procedure can provide promising results in the development of desired NPs and efficient drug delivery systems. By controlling the flow rates of multiphase fluids and conditions of chemical reactions, MF technology enables the fabrication of uniform and highly stable particles with enhanced surfaces, higher encapsulation efficiency, and controlled release of therapeutic agents compared with conventional bulk methods. This review article investigates the MF‐based methods utilized in the synthesis of NPs and their advantages in developing novel drug delivery systems. It also provides a comprehensive comparison with conventional methods from a different point of view, emphasizing a novel category of nanocarriers’ critical characteristics. In addition, a summary of the most recent representative works on NPs fabrication by MF procedures is presented, and their potential and applications in drug delivery are discussed.
Assaying Macrophage Chemotaxis Using Fluid‐Walled Microfluidics
Authors: Deroy Cyril , Rumianek Agata N. , Wheeler James H. R. , Nebuloni Federico , Cook Peter R. , Greaves David R. , Walsh Edmond J.
Published: July 2022

While many tools exist to study immune‐cell chemotaxis in vitro, current methods often lack desirable features. Using fluid‐walled microfluidics, circuits are built around primary murine macrophages deposited in pre‐defined patterns on Petri dishes or microplates. Concentration gradients of complement component 5a (C5a) are established in flow‐free or flowing environments, cell migration imaged, and cell directionality and velocity correlated to calculated local C5a concentrations. In flow‐free circuits built around patterned macrophages, only cells nearest the C5a source migrate regardless of local attractant concentration. Conversely, in flowing circuits free from intercellular signaling and attractant degradation, only cells distant from the source migrate. In both systems, cells respond to lower C5a concentrations than previously reported (≈0.1 pM). Finally, macrophages follow instantly‐shifted gradients better than slowly‐shifting ones, suggesting that migration depends on both spatial and temporal responses to concentration.
Ionic Liquid‐Based Polymer Nanocomposites for Sensors, Energy, Biomedicine, and Environmental Applications: Roadmap to the Future
Authors: Mishra Kirti , Devi Nishu , Siwal Samarjeet Singh , Zhang Qibo , Alsanie Walaa F. , Scarpa Fabrizio , Thakur Vijay Kumar
Published: July 2022

Current interest toward ionic liquids (ILs) stems from some of their novel characteristics, like low vapor pressure, thermal stability, and nonflammability, integrated through high ionic conductivity and broad range of electrochemical strength. Nowadays, ionic liquids represent a new category of chemical‐based compounds for developing superior and multifunctional substances with potential in several fields. ILs can be used in solvents such as salt electrolyte and additional materials. By adding functional physiochemical characteristics, a variety of IL‐based electrolytes can also be used for energy storage purposes. It is hoped that the present review will supply guidance for future research focused on IL‐based polymer nanocomposites electrolytes for sensors, high performance, biomedicine, and environmental applications. Additionally, a comprehensive overview about the polymer‐based composites’ ILs components, including a classification of the types of polymer matrix available is provided in this review. More focus is placed upon ILs‐based polymeric nanocomposites used in multiple applications such as electrochemical biosensors, energy‐related materials, biomedicine, actuators, environmental, and the aviation and aerospace industries. At last, existing challenges and prospects in this field are discussed and concluding remarks are provided.
Racial and ethnic differences in blood pressure before and after the 2016 United States general election
Authors: Hwang Andrew Y. , Cardel Michelle I. , Smith Steven M.
Published: July 2022

Objectives

The 2016 U.S. presidential election was a major source of stress among many adults. Psychosocial stress can manifest physiologically in elevated blood pressure (BP). Little is known regarding the association of macro‐level sociopolitical events with BP changes at the population‐level. This study sought to characterize population‐level changes in BP following the 2016 U.S. presidential election.

Methods

Using 2015–2018 National Health and Nutrition Examination Survey, we included participants aged ≥18 years during the same periods prior to (May to October 2015/2016) and after (May to October 2017/2018) the election. Survey‐weighted data were analyzed to compare population‐level systolic BP (SBP) and diastolic BP (DBP) pre‐ and post‐election, stratified by race/ethnicity. Sex differences were also investigated.

Results

We observed significant increases in SBP among non‐Hispanic (NH) Asian participants (+3.4 mmHg; p = .046), but not among other racial/ethnic participants. DBP increased among NH Black participants (+2.3 mmHg; p = .049) and Mexican American participants (+2.9 mmHg; p = .007), but not among other racial/ethnic participants. These changes appeared attributable to differential BP changes by sex.

Conclusions

At the population‐level, variable changes in BP were observed by race/ethnicity following the 2016 U.S. presidential election, possibly driven by SBP elevations among women.
Three children with different de novo BCL11A variants and diverse developmental phenotypes, but shared global motor discoordination and apraxic speech: Evidence for a functional gene network influencing the developing cerebellum and motor and auditory cortices
Authors: Bruce Laurel , Peter Beate
Published: July 2022

BCL11A is implicated in BCL11A‐Related Intellectual Development Disorder (BCL11A‐IDD). Previously reported cases had various types of BCL11A variants (copy‐number variations [CNVs], singlenucleotide variants [SNVs]). Phenotypes included global, cognitive, and motor delays, autism spectrum disorder (ASD), craniofacial dysmorphology, and speech and language delays described generally, with only two reports specifying childhood apraxia of speech (CAS). Here, we present three additional children with CAS and de novo BCL11A variants, a p.Ala182Thr nonconservative missense and a p.GLu611.Ter nonsense variant, both in exon 4, and a 106 kb deletion harboring exons 1 and 2. All three children have fine and gross motor discoordination, feeding difficulties, and visual motor disorders. Intellectual and learning disabilities and disordered language skills were seen only in the child with the missense variant and the child with the deletion. These findings align with, and expand, previous findings in that BCL11A variants have significant and highly penetrant apraxic effects across motor systems, consistent with cerebellar involvement. The deletion of exons 1 and 2 is the smallest BCL11A CNV with the full phenotypic expression reported to date. The present results support previous findings in that BCL11A‐IDD can result from BCL11A variants regardless of type (deletion, SNVs). A gene expression study shows that BCL11 is expressed highly in the early developing cerebellum and primary motor and auditory cortices. Significant co‐expression rates in these regions with genes previously implicated in disorders of spoken language and in ASD support the phenotypic overlaps in children with BCL11A‐IDD, CAS, and ASD.