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Alguns aspectos da vida quotidiana num colégio feminino no século XIX: o caso do real Colégio Ursulino das Chagas de Coimbra (1874-1880)
Authors: Vaquinhas Irene Maria
Published: November 2019

Num domingo de Setembro de 1850, pelas 17 horas, deu entrada no Real Colégio Ursulino das Chagas de Coimbra, ao tempo sediado no convento de Santa Ana, a "Sra. D. Luísa Augusta da Rocha", como referia o jornal O Observador, de sete anos de idade, sobrinha do lente da Faculdade de Direito, Manuel António Coelho da Rocha, recentemente falecido'. Acompanhavam-na um numeroso séquito composto pelo Conselheiro Basílio Alberto de Sousa Pinto2, seu tutor, e respectivo irmão, Doutor Rodrigo Ribeiro de Sousa Pinto, lente de matemática, esposa e filhas, o reitor da Universidade de Coimbra e família, o secretário da Universidade, vários lentes, além de muitas outras pessoas. À chegada - prosseguia aquele periódico - esperavam a jovem educanda e tão "lusidia" companhia, toda a comunidade docente e discente do colégio, a quem a superiora, num gesto de deferência e de boas-vindas, obsequiou com uma recepção musical, seguida por "um chá esplêndido".
Entre a inovação e o planeamento. Novos modelos de gestão das compras hospitalares
Authors: Poeta Alexandre Dinis , Nogueira Fernanda , Andrade José Maria
Published: November 2019

Quando se analisam novas propostas de dinâmicas para a gestão pública, uma das principais constatações é que a normatividade das mesmas constitui como que um labirinto, para o qual dificilmente se encontrará uma saída no campo da inovação. No entanto, face à rápida mudança da sociedade, da tecnologia e da economia actuais, as Instituições Públicas terão de dar os primeiros passos, abandonando, de alguma forma, a gestão beneficente, paternalista e burocrática que têm vindo a desenvolver, em busca de uma outra planeada em função da procura e da inovação. Este artigo reflecte algumas destas preocupações, enunciando os princípios teóricos fundamentais a considerar na criação de uma Central de Compras para as Unidades Hospitalares e Sub-Regiões de Saúde da Zona de Intervenção da Administração Regional de Saúde do Norte, sem descurar os interesses dos principais destinatários (doentes, equipes técnicas, etc.). Mais especificamente, os autores apontam algumas das implicações administrativas e de gestão decorrentes da reestruturação da cadeia de valor explícita na centralização da aquisições.
O perfil do cliente de cartões de crédito, na agência do Sátão da CGD
Authors: Coelho Pedro , Pereira Paulo Almeida
Published: November 2019

Em consequência de um estágio curricular desenvolvido na agência do Sátão da Caixa Geral de Depósitos (CGD), foram recolhidas informações relevantes sobre toda a população de clientes detentores de cartões de crédito, que permitem a sua caracterização, recorrendo a técnicas de análise estatística. Com o objectivo de verificar as diferenças entre os clientes dos dois segmentos deste produto, cartão “Classic” e “Gold”, este com maior prestígio, aplicam-se técnicas de estatística descritiva para salientar as desigualdades entre os clientes dos dois produtos. O método de regressão logística múltipla é utilizado para a definição do perfil dos clientes, permitindo determinar as variáveis relevantes para a atribuição desses cartões, bem como a importância relativa, de cada uma dessas variáveis significativas, para a segmentação dos clientes. O modelo também permite a previsão do tipo de cartão de cada cliente, a partir das suas características, e respectiva comparação com o cartão que efectivamente possui.
O contrato de locação financeira no direito português: elementos essenciais
Authors: Reis Raquel Tavares dos
Published: November 2019

A complexidade da locação financeira dificulta a elaboração de uma noção que cubra todos os aspectos de uma operação contratual que consubstancia uma fonte de obtenção de fundos vantajosa sobretudo para os empresários que pretendem utilizar bens de equipamento, pois que permite ir amortizando os bens com os rendimentos que se vão retirando da sua exploração. Representando uma operação de financiamento destinada a oferecer um meio de dispor de um determinado bem, locando-o em vez de o comprar, bem se compreende que o locador financeiro não assuma nenhum dos riscos inerentes ao bem locado, designadamente de perda e de deterioração, de responsabilidade por vícios e defeitos e de não realização de prestações a cargo do fornecedor. Estamos cientes que muito ficará por dizer sobre o contrato de locação financeira, não passando este artigo de uma recolha dos elementos essenciais de uma operação socialmente reconhecível que, construída por união de ingredientes próprios de várias técnicas contratuais, possui características próprias ou específicas que lhe conferem autonomia.
Promotores públicos e privados no Leader II: o caso das NUTS Douro e das Regiões Autónomas da Madeira e dos Açores
Authors: Diniz Francisco , Nogueira Fernanda
Published: November 2019

A abordagem territorializada e integrada da implementação de políticas de desenvolvimento rural constitui a principal inovação introduzida na actual concepção da reformulação da política agrícola comum, agora com um cari, cada vez mais rural e menos agrícola. A iniciativa comunitária LEADER é disso exemplo e tem sido apontada, embora com algumas limitações, como um êxito na mudança do status quo de muitas áreas rurais. O objectivo deste Trabalho será o de analisar o que se passou até ao fim de 1999 nas zonas de intervenção do LEADER II que coincidem com as NUTS Douro, uma região periférica do continente português, e das Regiões Autónomas da Madeira e dos Açores que, dada a sua característica insular, detém um estatuto de ultra- -perifericidade, prestando especial atenção ao papel assumido pelo investimento público e privado no processo de mudança para estes territórios.
Os princípios de adaptação e optimização no processo de estruturação das organizações
Authors: Reva Valeria
Published: November 2019

O dinamismo e a imprevisibilidade do ambiente põem em destaque o problema de adaptação da empresa às alterações deste. Na resolução do problema torna-se extremamente importante o tipo de estrutura organizacional, uma vez que somente as estruturas organizacionais flexíveis são capazes de assegurar uma rápida adaptação da organização às alterações ambientais. A flexibilidade da estrutura depende tanto da diversificação e do tipo de produção como do método de estruturação utilizado na elaboração da estrutura. Neste artigo dedicamos a nossa atenção ao problema da estruturação das organizações num contexto de optimização e apresentamos o método de optimização "step-by-step", baseado no uso dos algoritmos de "cluster analysis". Este método é orientado na optimização e avaliação da estrutura nos vários níveis de hierarquia ao longo da elaboração da estrutura. A abordagem de optimização "step-by-step" permite iniciar o processo de reestruturação a partir de um qualquer nível de hierarquia, o que possibilita uma rápida análise das capacidades de adaptação da organização às alterações das condições de funcionamento.
Ensaio sobre a literatura de análise dos efeitos da educação no crescimento económico
Authors: Rodrigues Ana Sofia Domingues
Published: November 2019

Este ensaio sumariza e analisa as mais importantes contribuições teóricas e empíricas para a avaliação e o entendimento dos efeitos da educação no desempenho dos países em termos de crescimento económico. São abordados dois debates: a controvérsia "primeiras diferenças versus níveis" e o "paradoxo micro-macro". Neste trabalho são expostas as dificuldades que surgem quando se tenta modelizar os benefícios da educação, assim como a incerteza que rodeia os resultados empíricos. Manifesta-se, no entanto, um claro apoio aos efeitos da educação em termos de produtividade económica e é expressa também a convicção de que os benefícios mais amplos da educação poderão permanecer sempre subestimados.
O consumo e o crédito na sociedade contemporânea
Authors: Moreira Filipa Ramos
Published: November 2019

A sociedade capitalista conduziu, por um lado, à democratização do consumo e, por outro, ao constante aparecimento de novas e complexas necessidades. O ato de consumir deixou, por isso, de servir unicamente para satisfazer uma necessidade individual, para passar a responder a uma necessidade social: mostrar aos outros o grupo ou a classe social ao qual se pertence. Associado a este crescimento do consumo, assistiu-se ao aumento do recurso ao crédito para o financiar. Este artigo aborda o conceito de consumo, quer em termos económicos quer em termos sociais, e mostra como o crédito veio permitir que os indivíduos ajustassem o seu rendimento às suas despesas, financiando-lhes a aquisição de uma vasta gama de bens e serviços. O crédito melhorou o conforto e a qualidade de vida, ao permitir satisfazer as necessidades pessoais e sociais dos indivíduos.
Qualidade em educação: contributo para uma hermenêutica do conceito
Authors: Sanches Maria Laurinda Martins Pires , Melão Nuno Filipe Rosa
Published: November 2019

Reconhecido o fracasso da universalização do acesso à Educação, na promoção da igualdade de oportunidades, assiste-se à mudança do paradigma quantitativo para o paradigma qualitativo. Esta mudança parece enquadrar-se num movimento mais amplo que afeta o Estado, na generalidade dos países. Este artigo propõe um itinerário possível para uma hermenêutica do conceito de Qualidade em Educação, no contexto de mudança vivido neste início do Século XXI. Para o efeito, são mobilizadas diversas abordagens, nomeadamente, a sociológica, a económica, a política e a da investigação educacional. O modelo conceptual, resultante das várias perspetivas, traduz a complexidade e a polissemia do conceito.
Marketing social e infeção por VIH/SIDA nas pessoas com mais de 50 anos
Authors: Ribeiro Ana Isabel de Almeida , Martins Rui , Pereira Paulo Almeida
Published: November 2019

O Marketing Social tem como finalidade a mudança de comportamentos, o estimular da consciência social em cada indivíduo, obrigando à adoção de novos hábitos, importantes para a pessoa e para a sociedade. O seu crescimento torna-se maior e tão mais importante, quanto maior é a preocupação com os problemas sociais, como é o caso da infeção por VIH/SIDA. Este é um dos temas que mais preocupa a sociedade atual, não só pelas proporções que tem tomado ao longo do tempo, com o aumento da morbilidade, mas também por todos os custos económicos e socias gerados por ela. Estudos recentes revelam um aumento exponencial desta síndrome na população com mais de 50 anos, podendo, o marketing social, ser utilizado como estratégia para dirimir este facto. A investigação em curso teve como objetivo principal discutir e obter informação sobre a relação das duas componentes abordadas, o Marketing Social e a infeção por VIH/SIDA, nos cidadãos comuns com mais de 50 anos, tendo chegado à conclusão que os comportamentos de risco são superiores ao expectável, sendo a educação para a saúde, a consciencialização da doença e a mudança de comportamentos e atitudes as ferramentas mais eficazes para o seu controlo, conseguindo-as facilmente através do marketing social.
O empreendedorismo no ensino superior
Authors: Testas Carla Patrícia , Moreira Filipa Ramos
Published: November 2019

Nas últimas décadas o empreendedorismo tem sido uma temática alvo de interesse académico. Reconhece-se a sua importância pelo facto de ser um forte impulsionador do crescimento económico, por estimular a criação de emprego e de produtos inovadores, por ser um meio de acesso ao mercado de trabalho e por gerar mudanças que podem acarretar melhores condições de vida para os indivíduos e para toda a sociedade. Associada à importância do empreendedorismo, assiste-se ao aumento do número de iniciativas no ensino com vista à promoção do empreendedorismo. Este artigo aborda a história e o conceito de empreendedorismo, bem como o conceito e as características do empreendedor e apresenta ainda alguns motivos que podem levar os indivíduos a empreender no seu percurso profissional. Neste artigo mostra-se também a importância que o ensino tem no desenvolvimento de competências empreendedoras. O presente estudo foi realizado no Pólo de Viseu da Universidade Católica Portuguesa e foram inquiridos 348 alunos. Os resultados obtidos permitiram concluir que o sexo não influenciava a criação de empresas e a perceção do futuro profissional dos alunos. Porém, o grau de ensino frequentado estava relacionado com o emprego preferido pelos alunos.
Formação inicial de professores. Um roteiro para o ano de estágio
Authors: Valente Maria Goretti , Baptista José Afonso
Published: November 2019

Os professores são elementos fundamentais numa sociedade em constante evolução. A eles cabe uma parte importante da formação das novas gerações. É uma profissão de grande responsabilidade onde as vertentes de formação humana, científica e pedagógica se interligam. A formação destes profissionais tem vindo a ser cada vez mais refletida e valorizada. O ano de estágio, aquele em que pela primeira vez os alunos representam o papel de professores pondo em prática os conhecimentos adquiridos na Universidade, tem vindo a ser motivo de destaque. É um momento especial de formação, é o momento da prática em contexto real. Aos Supervisores, compete integrar estes grupos de formação no ambiente educativo e fornecer toda a informação necessária e disponível para aprenderem a ensinar. Esta aprendizagem não se resume apenas a saber planificar os conteúdos ou aplicar as mais recentes estratégias pedagógicas, implica também saber estar e viver numa comunidade educativa onde é fundamental uma boa relação com todos os outros, um clima de partilha e entreajuda, capacidade de promoção e realização de atividades culturais, conhecimentos da orgânica administrativa e da legislação e uma aposta na formação contínua. Este artigo apresenta um roteiro para o ano de estágio, testado com êxito, que pode servir de suporte ao Supervisor Pedagógico de qualquer escola na organização/planificação do ano escolar com os seus estagiários. O conjunto de temas e atividades apresentadas permitem uma adequação aos vários tipos de contextos escolares. A sequência cronológica apresentada é aquela que habitualmente acontece durante um ano escolar. Enfatiza-se a progressão e evolução da prática pedagógica, ao mesmo tempo que se realça a importância do acolhimento, do clima de escola, das relações interpessoais e da formação contínua. Propõe-se também um conjunto de temas diversificados que permitem alargar os conhecimentos dos professores dotando-os de capacidades para o desempenho de várias funções.
Criatividade, psycap e liderança: a visão dos profissionais das organizações de saúde
Authors: Nogueira Fernanda , Marques Carla , Sabino Ana , Oliveira Ivo , Rouco Carlos , Carvalho Ana Branca
Published: November 2019

Nas organizações do sector de saúde, a pesquisa sobre liderança e o seu impacto no capital psicológico e na criatividade, em qualquer tipo de contexto organizacional, é quase inexistente. Para reduzir essa lacuna, o objetivo deste texto foi identificar em que medida a percepção de uma liderança autêntica e o capital psicológico influenciam a criatividade dos profissionais de um Centro Hospitalar Português. Os dados relacionados com os conceitos de liderança, capital psicológico e criatividade foram obtidos por meio de um questionário constituído por três partes: capital psicológico positivo; liderança autêntica, e dados demográficos e funcionais, numa amostra de 61 líderes das chefias intermédias dos diversos serviços dos 22 departamentos de Centro Hospitalar, bem como de 183 colaboradores selecionados aleatoriamente pelos líderes. As respostas foram analisadas através da utilização das análises fatoriais e das equações estruturais. Os resultados obtidos confirmaram duas das três hipóteses consideradas no estudo, sugerindo a existência de uma forte relação entre a liderança autêntica e o capital psicológico, e entre este e a criatividade, não sendo explicada diretamente a criatividade pela liderança. Concluiu-se ainda que a liderança e ocapital psicológico têm, nas organizações de saúde, uma forte relação com a criatividade dos seus profissionais
A cooperação e o seu impacto nas migrações internacionais de (e para) Portugal
Authors: Góis Pedro , Marques José Carlos
Published: November 2019

Neste artigo cruzam-se três conceitos: migrações, cooperação e desenvolvimento. Descrevem-se as migrações portuguesas contemporâneas e a influência direta e indireta que a cooperação tem nestas migrações. Ensaiamos mostrar que a estratégia da cooperação não tem passado pelas migrações per si (apenas de forma direta e por via de um tempo pós-colonial) esquecendo os países de origem da imigração não lusófona. Por outro lado, a emigração portuguesa não é tida em conta na estratégia de cooperação. Bons exemplos surgem, porém, da cooperação entre instituições portuguesas e dos países de origem dos migrantes para Portugal. Por avaliar está o impacto das políticas de cooperação na educação (por exemplo no brain drain) e na saúde (com a permanência no país de doentes evacuados e dos seus familiares após o período de convalescença). Entre a realidade da ação, a estratégia de cooperação portuguesa e as migrações há muito potencial de impacto ainda por ativar.
O marketing interno como estratégia para motivar os colaboradores: um estudo das PMEs da Região de Lafões
Authors: Oliveira António José , Passos Clotilde , Ribeiro Célia
Published: November 2019

Atualmente, as organizações devem compreender que para alcançar o cliente externo, primeiro é necessário que se alcance o cliente interno, isto é, devem praticar o marketing interno. O presente estudo tem como objetivo verificar se as PMEs da Região de Lafões praticam marketing interno e de que forma este conceito é assumido como uma estratégia para motivar os colaboradores. Neste sentido, o estudo desenvolveu-se segundo uma metodologia qualitativa, descritiva e exploratória, através da aplicação de um questionário às PMEs da Região de Lafões. A amostra compreende dez empresas, que praticam marketing interno. Concluiu-se que as empresas que praticam marketing interno utilizam várias estratégias para motivar os seus colaboradores como: comunicação e partilha de informação, promoção do envolvimento e relacionamento entre os colaboradores na realização das tarefas, pratica de reconhecimento, confiança, valorização, elogio e compromisso, desenvolvimento do espírito de equipa, liderança, motivação sistemas de avaliação de desempenho e criação de ações de “Team building”, que são por estas, consideradas importantes para a prática e sucesso do marketing interno e motivação dos colaboradores.
Magnetically directed antioxidant and antimicrobial agent: synthesis and surface functionalization of magnetite with quercetin
Authors: Shah Syed Tawab , Yehye Wageeh A. , Chowdhury Zaira Zaman , Simarani Khanom
Published: November 2019

Oxidative stress can be reduced substantially using nanoantioxidant materials by tuning its surface morphological features up to a greater extent. The physiochemical, biological and optical properties of the nanoantioxidants can be altered by controlling their size and shape. In view of that, an appropriate synthesis technique should be adopted with optimization of the process variables. Properties of magnetite nanoparticles (IONP) can be tailored to upgrade the performance of biomedicine. Present research deals with the functionalization IONP using a hydrophobic agent of quercetin (Q). The application of quercetin will control its size using both the functionalization method including in-situ and post-synthesis technique. In in-situ techniques, the functionalized magnetite nanoparticles (IONP@Q) have average particles size 6 nm which are smaller than the magnetite (IONP) without functionalization. After post functionalization technique, the average particle size of magnetite IONP@Q2 determined was 11 nm. The nanoparticles also showed high saturation magnetization of about 51–59 emu/g. Before starting the experimental lab work, Prediction Activity Spectra of Substances (PASS) software was used to have a preliminary idea about the biological activities of Q. The antioxidant activity was carried out using 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay. The antibacterial studies were carried out using well diffusion method. The results obtained were well supported by the simulated results. Furthermore, the values of the half maximal inhibitory concentration (IC50) of the DPPH antioxidant assay were decreased using the functionalized one and it exhibited a 2–3 fold decreasing tendency than the unfunctionalized IONP. This exhibited that the functionalization process can easily enhance the free radical scavenging properties of IONPs up to three times. MIC values confirms that functionalized IONP have excellent antibacterial properties against the strains used (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis and Escherichia coli) and fungal strains (Aspergillus niger, Candida albicans, Trichoderma sp. and Saccharomyces cerevisiae). The findings of this research showed that the synthesized nanocomposite has combinatorial properties (magnetic, antioxidant and antimicrobial) which can be considered as a promising candidate for biomedical applications. It can be successfully used for the development of biomedicines which can be subsequently applied as antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial and anticancer agents.
Green Combustion Synthesis of CeO2 and TiO2 Nanoparticles Doped with Same Oxide Materials of ZrO2: Investigation of in vitro Assay with Antibiotic Resistant Bacterium (ARB) and Anticancer Effect
Authors: Saleem A. Mohamed , Rajasekar S. , Kaviyarasu K. , Perumalsamy R. , Ayeshamariam A. , Jayachandran M.
Published: November 2019

This article reports the synthesis, characteristics and biomedical applications of CeO2-ZrO2 and TiO2-ZrO2 nanoparticles. The nanoparticles are synthesized by Green combustion method. Aloe Vera, dates and pomegranate extracts are used as mediators to avoid toxicity instead of chemical reagents. Hence it is biocompatible, non-toxic and avoiding adverse effect in biomedical applications. The nanoparticles are characterized by XRD to confirm the physical structure. The FTIR, Raman and SEM with EDAX analyses the chemical composition and their morphology. The antibacterial activity of these nanoparticles is assayed by well diffusion method against the bacterial pathogens of Stephylococcusaureus, Shigillaflexneri and Bacillus sp. The anticancer effect of the nanoparticles is investigated on A549 cell line by In Vitro assay. The conceivable purpose is the hydroxyl radicals which are easily produced by oxidizing more hydroxide ions in alkaline solution. Thus the competence of the development is rationally improved at pH is 9.
A Prospective Assessment of Biomass Energy Resources: Potential, Technologies and Challenges in Bangladesh
Authors: Himel Md. Tahmid Farhan , Khatun Sharmin , Rahman Minhazur , Nahian Ahnaf Tahmid
Published: November 2019

Olden energy system only operated well when energy fuel was inexpensive and lavishly accessible, but absolutely does not produce affluence if the energy fuel becomes costly and scare. Bangladesh is passing by a cross road in its effort to struggle the present energy crisis and future energy need. Bangladesh has struggled in finding new energy sources for a long time. The extensive dependence on limited coal and gas has put the country under tremendous pressure. It is projected that with the rapid increase in population and industrialization the demand of energy will be doubled in 2050. Geologically it is impossible to connect by the grid line to the rivers, canals, island based off-grid area. Renewable resources has opened new door with ample opportunities for those off-grid areas by generating grid quality electricity. For thousands of years biomass has been overwhelming as associate degree energy supply by men. To ensure the optimal utilization there is the need to assess the existing biomass potential, technologies and challenges. The assessment is conducted by analyzing the accessible data from diverse consistent sources through the procedure of exact qualitative and quantitative to authenticate the results. This assessment evaluates the biomass energy potentiality which includes agricultural residues, forestry residues, animal dung, solid waste from municipalities, and the consumption pattern of biomass, practicing technologies, and challenges in Bangladesh. The assessed entire quantity of biomass source offered for energy in Bangladesh in 2017-2018 is 94.16 (million tons) with yearly energy potentiality of 47 (million tons) of coal equal. In 2017-2018, the retrievable quantity of biomass is 94.16 (million tons) which has associate energy potentiality of 1378 (PJ) that is comparable to 383 (TWh) of electricity.
Priming by Arbuscular Mycorrhizal Fungi of Plant Antioxidant Enzyme Production: A Meta‐analysis
Authors: Lokhandwala Ami , Hoeksema Jason D.
Published: November 2019

Priming of antioxidant enzyme production of plants, which can act as a defence against pathogens and other stresses, is an under‐appreciated benefit often provided by arbuscular mycorrhizal (AM) fungi. Although numerous experiments have demonstrated this phenomenon, this literature has not been synthesised, and we understand little about the factors that may drive variation in the magnitude of this priming phenomenon. We gathered data from 81 original publications in which antioxidant enzyme production of plants was measured in the presence and absence of AM fungi, including factors that varied among studies, such as the identity of plants and fungi, number of species and genera of fungi, the presence and type of plant stress, the particular enzyme measured, and the plant tissues sampled. We used these data to estimate the average magnitude of the priming effect, and to ask whether these study‐level variables explained variation in the magnitude of priming. We found that AM fungi increased plant production of antioxidant enzymes by approximately 16%, regardless of whether the plants were under stress. The identity of plants and fungi, number of species and genera of fungi, and the type of stress did not explain variability in the degree of priming. In the absence of stress, priming was higher for peroxidase enzymes than other enzyme classes, and plant root tissues exhibited greater priming responses than other plant tissues. Our best meta‐analysis models had substantial unexplained heterogeneity in effect size among studies, suggesting that additional factors not included in our analyses could help explain variation in priming. Overall, the degree of priming observed here suggests the potential for mycorrhiza‐induced resistance to diseases to have broader application, including for the improvement of sustainable agriculture.
The research of superheated steam temperature control based on generalized predictive control algorithm and adaptive forgetting factor
Authors: Jiang Cheng , Qian Hong , Pan Yuekai , Chai Tingting
Published: November 2019

The superheated steam temperature system of the thermal power plant has the characteristics of large inertia, nonlinearity, and strong time variation, which make it difficult to be controlled. To address these problems, this paper proposes a generalized predictive control algorithm with an adaptive forgetting factor. First, based on a fuzzy algorithm and a recursive least squares algorithm, the controlled object's model can be quickly and accurately obtained with the adaptive forgetting factor in real time. It overcomes the nonlinear and time‐varying problems of the controlled object in the control progress. Meanwhile, it also solves the problem of data saturation and the weight assignment of the “new and old” data during online identification. Second, an adaptive generalized predictive controller algorithm has been developed with the controlled object. It solves the large inertia problem of the controlled object. Finally, through establishing simulation model of the superheated steam temperature system and simulating, the results show that the proposed method has better control performance, antidisturbance ability, adaptability, and robustness. Moreover, it has a certain reference significance for the design of a practical control system.
Independently Tunable Thermal Conductance and Phononic Band Gaps of 3D Lattice Materials
Authors: Babatola Oluseyi , Patil Ganesh U. , Hsieh Daniel , Matlack Kathryn H. , Sinha Sanjiv
Published: November 2019

Lattice materials provide unusual thermal and vibrational properties but not within the same structure. Thermal and vibrational multifunctionality is, however, crucial for thermomechanical applications such as automotive, aerospace, building, transportation, and energy infrastructure. In applications involving mobility, both high heat transfer and low mass are desired. Although there have been various efforts to design multifunctional lattice materials, the focus has largely remained on quasi‐static mechanical and thermal properties or mechanical and vibrational properties. Herein, designs of realizable lattice materials are reported, which are inherently thermally resistive, with vastly improved thermal conductance and omnidirectional phononic band gaps. By redesigning the truss structures to serve as interconnected heat pipes, a three‐order‐of‐magnitude improvement in the specific thermal conductance is found. Nodal masses at truss junctions are further used to obtain full vibrational band gaps. It is shown that it is possible to independently tune vibrational and thermal properties within the same structure. This work provides background for the design and fabrication of multifunctional lattice materials that simultaneously prevent structural vibrations and enhance heat conduction.
New‐Type Oxidation Barrier Coatings for Titanium Alloys
Authors: Smokovych Iryna , Scheffler Michael , Li Shibo , Yao Boxiang
Published: November 2019

Herein, a new type of oxidation protection coating for Ti alloys is developed based on a perhydridopolysilazane preceramic polymer and particulate AlB2, Si, B, and Ti3AlC2 (so‐called MAX phase) fillers; MAX phases are used due to their high temperature and corrosion resistance, thermal shock resistance, and self‐healing capability. For coating consolidation, the as‐coated samples are pyrolyzed in argon or nitrogen and exposed to air at 800 °C for up to 100 h. Although coatings containing AlB2 or elemental Si and B show a small mass gain in the initial state of exposure to air and after no mass gain up to 100 h, MAX phase‐loaded samples show a significant mass gain up to 7 h of exposure and a sudden mass decrease, which corresponds to coating layer spallation. The mechanisms leading to oxidation protection in AlB2‐filled systems are explained with an alumina layer formation and a glass formation from the preceramic polymer. In Si‐ and B‐filled systems, a borosilicate glass phase may be able to reduce the oxygen diffusion capability and the MAX phases as fillers need further investigations; they may cause thermally induced mechanical stresses in the protective coatings.
Machine Learning Approaches for Thermoelectric Materials Research
Authors: Wang Tian , Zhang Cheng , Snoussi Hichem , Zhang Gang
Published: November 2019

Thermoelectric (TE) materials provide a solid‐state solution in waste heat recovery and refrigeration. During the past few decades, considerable effort has been devoted towards improving the performance of TE materials, which requires the optimization of multiple interrelated properties. A fundamental understanding of the interaction processes between the various energy carriers, such as electrons and phonons, is critical for advances in the development of TE materials. However, this understanding remains challenging primarily due to the inaccessibility of time scales using standard atomistic simulations. Machine learning methods, well known for their data‐analysis capability, have been successfully applied in research on TE materials in recent years. Here, an overview of the machine learning methods used in thermoelectric studies is provided, with the role that each machine learning method plays being systematically discussed. Furthermore, to date, the scale of thermoelectric‐related databases is much smaller than those in other fields, such as e‐commerce, image identification, and speech recognition. To overcome this limitation, possible strategies to utilize small databases in promoting materials science are also discussed. Finally, a brief conclusion and outlook are presented.
Addressing the Reliability and Electron Transport Kinetics in Halide Perovskite Film via Pulsed Laser Engineering
Authors: Song Chunpeng , Tong Lei , Liu Feng , Ye Lei , Cheng Gary J.
Published: November 2019

The long‐term performance and stability of perovskites are adversely affected by their porous microstructure, tensile residual stress, and electron transport kinetics. Here, a high‐speed pulsed laser processing technique is implemented to produce beneficial structural changes in organic–inorganic halide perovskites, including pore‐free, crystalline structure, reduced defects, and tensile residual stress. Moreover, halide perovskite films can be converted from p‐type to n‐type semiconductor, which originates from crystal structure changes, giving rise to carrier dynamic changes. Comparing with traditional thermal annealing, residual tensile stress of perovskite thin film decreases by 40% after pulse laser processing, which significantly increases its stability. Pulse‐laser‐induced thermomechanical shock momentum can create pore‐free perovskite thin films, contributing to much better reliability. Under humidity of 80% at room temperature for 500 h, the decomposition rate is reduced by more than two times, comparing thin films after pulsed laser processing with conventional thermal annealing. The thermal decomposition temperature of pulse‐laser‐processed perovskite thin film raises by 20 to about 220 °C. Pulse laser processing technique provides a scalable technique to tailor the structures in perovskite films with both temperature and loading control, further facilitates the design of perovskite‐based devices for service under harsh conditions, and also contributes to high‐performance optoelectronic applications.
Chemiresistors for the Real‐Time Wireless Detection of Anions
Authors: Choi Seon‐Jin , Yoon Bora , Ray Jason D. , Netchaev Anton , Moores Lee C. , Swager Timothy M.
Published: November 2019

Reported is an electrical transduction platform for real‐time wireless anion sensing using single‐walled carbon nanotubes (SWCNTs) noncovalently functionalized with squaramide‐based anion binding selectors. Systematically studied are anion‐binding properties and efficiency of the electrical transduction of the functionalized SWCNT composites using the squaramide‐based selectors with two similar electron‐withdrawing groups, 3,5‐bis(trifluoromethyl)benzyl (1) and 3,5‐bis(trifluoromethyl)phenyl (2), which induce hydrogen‐bonding interaction with anions and deprotonation of a squaramide N–H proton upon addition of acetate (AcO−), respectively. Charge transduction occurs with AcO− as a result of charge transfer from the deprotonated selector 2, whereas less sensitive transduction is observed with selector 1 via hydrogen‐bonding interaction. These results provide guidelines to efficiently transduce the chemical interaction between selectors and anions to create resistive transduction with functionalized SWCNTs. Electron‐withdrawing groups adjacent to the squaramide as well as proximate cationic pyridyl groups, enhance the anion binding affinity and also lower the selector's pKa. The chemiresistive sensor arrays are readily integrated with a wireless sensing module and demonstrated real‐time sensing of multiple anions with a smartphone readout.
Energy Transfer to a Stable Donor Suppresses Degradation in Organic Solar Cells
Authors: Weu Andreas , Kumar Rhea , Butscher Julian F. , Lami Vincent , Paulus Fabian , Bakulin Artem A. , Yaynzof Yana
Published: November 2019

Despite many advances toward improving the stability of organic photovoltaic devices, environmental degradation under ambient conditions remains a challenging obstacle for future application. Particularly conventional systems employing fullerene derivatives are prone to oxidize under illumination, limiting their applicability. Here, the environmental stability of the small molecule donor DRCN5T together with the fullerene acceptor PC70BM is reported. It is found that this system exhibits exceptional device stability, mainly due to almost constant short‐circuit current. By employing ultrafast femtosecond transient absorption spectroscopy, this remarkable stability is attributed to two separate mechanisms: 1) DRCN5T exhibits high intrinsic resistance toward external factors, showing no signs of deterioration. 2) The highly sensitive PC70BM is stabilized against degradation by the presence of DRCN5T through ultrafast, long‐range energy transfer to the donor, rapidly quenching the fullerene excited states which are otherwise precursors for chemical oxidation. It is proposed that this photoprotective mechanism be utilized to improve the device stability of other systems, including nonfullerene acceptors and ternary blends.
The Impact of Stoichiometry on the Photophysical Properties of Ruddlesden–Popper Perovskites
Authors: Duim Herman , Adjokatse Sampson , Kahmann Simon , ten Brink Gert H. , Loi Maria Antonietta
Published: November 2019

2D Ruddlesden–Popper perovskites are interesting for a variety of applications owing to their tunable optical properties and their excellent ambient stability. As these materials are processable from solution, they hold the promise of procuring flexible and cost‐effective films through large‐scale fabrication techniques. However, such solution‐based deposition techniques often induce large degrees of heterogeneity due to poorly controlled crystallization. The microscopic properties of films of (PEA)2PbI4 cast from precursor solutions of different stoichiometry are therefore investigated. The stoichiometry of the precursor solution is found to have a large impact on the crystallinity, morphology, and optical properties of the resulting thin films. Even for films cast from stoichiometric precursors, differences in photoluminescence intensities occur on a subgranular level. The heterogeneity in these films is found to be thermally activated with an activation energy of 0.4 eV for the emergence of local variations in nonradiative recombination rates. The spatial variation in the distribution of trap states is attributed to local fluctuations in the stoichiometry. In line with this, the surface can successfully be passivated by providing an excess of phenylethylammonium iodide (PEAI) to an as‐cast film, enhancing the photoluminescence by as much as 85% without significantly altering the film's morphology.
Scalable Flexible Hybrid Membranes with Photonic Structures for Daytime Radiative Cooling
Authors: Wang Xin , Liu Xianghui , Li Zhenyang , Zhang Haiwen , Yang Zhiwei , Zhou Han , Fan Tongxiang
Published: November 2019

Passive radiative cooling technology can cool down an object by reflecting solar light and radiating heat simultaneously. However, photonic radiators generally require stringent and nanoscale‐precision fabrication, which greatly restricts mass production and renders them less attractive for large‐area applications. A simple, inexpensive, and scalable electrospinning method is demonstrated for fabricating a high‐performance flexible hybrid membrane radiator (FHMR) that consists of polyvinylidene fluoride/tetraethyl orthosilicate fibers with numerous nanopores inside and SiO2 microspheres randomly distributed across its surface. Even without silver back‐coating, a 300 µm thick FHMR has an average infrared emissivity >0.96 and reflects ≈97% of solar irradiance. Moreover, it exhibits great flexibility and superior strength. The daytime cooling performance this device is experimentally demonstrated with an average radiative cooling power of 61 W m−2 and a temperature decrease up to 6 °C under a peak solar intensity of 1000 W m−2. This performance is comparable to those of state‐of‐the‐art devices.
Mitigating Plasmonic Absorption Losses at Rear Electrodes in High‐Efficiency Silicon Solar Cells Using Dopant‐Free Contact Stacks
Authors: Zhong Sihua , Dreon Julie , Jeangros Quentin , Aydin Erkan , De Wolf Stefaan , Fu Fan , Boccard Mathieu , Ballif Christophe
Published: November 2019

Although charge‐carrier selectivity in conventional crystalline silicon (c‐Si) solar cells is usually realized by doping Si, the presence of dopants imposes inherent performance limitations due to parasitic absorption and carrier recombination. The development of alternative carrier‐selective contacts, using non‐Si electron and hole transport layers, has the potential to overcome such drawbacks and simultaneously reduce the cost and/or simplify the fabrication process of c‐Si solar cells. Nevertheless, devices relying on such non‐Si contacts with power conversion efficiencies (PCEs) that rival their classical counterparts are yet to be demonstrated. In this study, one key element is brought forward toward this demonstration by incorporating low‐pressure chemical vapor deposited ZnO as the electron transport layer in c‐Si solar cells. Placed at the rear of the device, it is found that rather thick (75 nm) ZnO film capped with LiFx/Al simultaneously enables efficient electron selectivity and suppression of parasitic infrared absorption. Next, these electron‐selective contacts are integrated in c‐Si solar cells with MoOx‐based hole‐collecting contacts at the device front to realize full‐area dopant‐free‐contact solar cells. In the proof‐of‐concept device, a PCE as high as 21.4% is demonstrated, which is a record for this novel device class and is at the level of conventional industrial solar cells.
Functional Materials Under Stress: In Situ TEM Observations of Structural Evolution
Authors: Deng Yu , Zhang Ruopeng , Pekin Thomas C. , Gammer Christoph , Ciston Jim , Ercius Peter , Ophus Colin , Bustillo Karen , Song Chengyu , Zhao Shiteng , Guo Hua , Zhao Yunlei , Dong Hongliang , Chen Zhiqiang , Minor Andrew M.
Published: November 2019

The operating conditions of functional materials usually involve varying stress fields, resulting in structural changes, whether intentional or undesirable. Complex multiscale microstructures including defects, domains, and new phases, can be induced by mechanical loading in functional materials, providing fundamental insight into the deformation process of the involved materials. On the other hand, these microstructures, if induced in a controllable fashion, can be used to tune the functional properties or to enhance certain performance. In situ nanomechanical tests conducted in scanning/transmission electron microscopes (STEM/TEM) provide a critical tool for understanding the microstructural evolution in functional materials. Here, select results on a variety of functional material systems in the field are presented, with a brief introduction into some newly developed multichannel experimental capabilities to demonstrate the impact of these techniques.
The Role of the Interfaces in Perovskite Solar Cells
Authors: Shao Shuyan , Loi Maria Antonietta
Published: November 2019

Organic–inorganic hybrid perovskite solar cells (HPSCs) have achieved an impressive power conversion efficiency (PCE) of 25.2% in 2019. At this stage, it is of paramount importance to understand in detail the working mechanism of these devices and which physical and chemical processes govern not only their power conversion efficiency but also their long‐term stability. The interfaces between the perovskite film and the charge transport layers are among the most important factors in determining both the PCE and stability of HPSCs. Herein, an overview is provided on the recent advances in the fundamental understanding of how these interfaces influence the performance of HPSCs. Firstly, it is discussed how the surface energy of the charge transport layer, the energy level alignment at the interfaces, the charge transport in interfacial layers, defects and mobile ions in the perovskite film, and interfacial layers or at the interfaces affect the charge recombination as well as hysteresis and light soaking phenomenon. Then it is discussed how the interfaces and interfacial materials influence the stability of HPSCs. At the same time, an overview is also provided on the various design strategies for the interfaces and the interfacial materials. At the end, the outlook for the development of highly efficient and stable HPSCs is provided.
Boron‐Modified Electron Transfer in Metallic 1T MoSe2 for Enhanced Inherent Activity on Per‐Catalytic Site toward Hydrogen Evolution
Authors: Mao Zeyang , Wang Chao , Lu Haoliang , Tang Kai , Li Qun , Yan Chenglin , Wang Xianfu
Published: November 2019

Phase‐transition‐induced electronic structure and geometry‐modulation‐increased edge sites are of great importance for boosting the electrocatalytic activity of MoSe2 toward hydrogen evolution reaction (HER). However, little efforts have been made to improve the intrinsic activity on per‐catalytic site of MoSe2 for HER. In this work, the electrocatalytic HER activities of MoSe2 are extremely enhanced by simple incorporation of boron which can reasonably engineer the electron transfer from Mo atoms to the active sites including B and Se atoms. Compared with the pristine 1T MoSe2, the as‐opimized B‐1T MoSe2 nanosheets show a reduced overpotential of 180 mV at current density of 10 mA cm−2, a lowered Tafel slope of 50.6 mV dec−1, and increased turnover frequency under a constant overpotential. While the electrochemical surface area of the catalyst after B‐incorporation is decreased, the improved inherent activity on per‐catalytic site and facilitated HER kinetics are demonstrated. The results pave the way to reasonably engineer the electron transfer to the active sites in the catalysts by B‐doping to boost the intrinsic activity on per‐catalytic site for electrocatalytic HER.
Enhancement of Open‐Circuit Voltage of Perovskite Solar Cells by Interfacial Modification with p‐Aminobenzoic Acid
Authors: Zou Yuqin , Liang Yongqi , Mu Cheng , Zhang Jian‐Ping
Published: November 2019

Various approaches of interface engineering are shown to be effective in improving the device performance of organic–inorganic hybrid perovskite solar cells (PSCs). The modification of the photoactive layer of PSC, CH3NH3PbI3 (MAPbI3), by spin‐coating a layer of p‐aminobenzoic acid (PABA), which can significantly enhance the open‐circuit voltage (VOC), the fill factor (FF), and the power conversion efficiency (PCE) of PSCs, is herein reported. The champion device shows a short‐circuit current (JSC) of 22.83 mA cm−2, VOC of 1.167 V, FF of 0.768, and PCE of 20.47%. The improvement in photovoltaic performance is attributed to the suppression of carrier trap states and the improvement in the morphologies of perovskite films. This work demonstrates a simple and effective protocol to enhance the device performance, and provides an insight into the influence of PABA post‐treatment on the charge carrier dynamics.