On the determination of polarity parameters of silica by means of solvatochromic probe dyes

Empirical solvent parameters of silica surfaces are determined by means of solvatochromic dyes, e.g., Cu(tmen) (acac)⁺ ClO ₄ ^– /B(C₆H₅) ₄ ^– , Fe(phen)₂(CN)₂, and Michlers Ketone dissolved in 1,2-dichloroethane or cyclohexane. The values obtained by UV/VIS-measurements are compared with both the polarity scales of Kamlet and Taft and with Gutmann's donor and acceptor numbers. Kamlet and Taft's -parameter (the hydrogen-bond donation capacity of a solvent) is determined independently by means of salicylideneaniline. The ^* of silica is determined using 5-N,N-dimethylamino-5-nitro-2,2-bithiophene and the complex of tetracyanoethylene with Michlers Ketone, respectively. Further on the reliabilities of the obtained Kamlet-Taft parameters , , and ^* are checked by comparism with experimental and calculated values of theE _T(30)-parameter of silica by means of multi-parameter regression analysis. The surface properties of silica are influenced mainly by HBD-properties (75%) and dipolarity/polarizability ^* (20%), but hardly by the HBA-properties (<5%). UV/VIS-measurements were carried out in a special equipment with glass fiber optics, A drawing of the apparatus is given.     

Die Strommer-Zykliden des Flaggenraumes

According to H. BRAUNER a flag space is a three-dimensional affine space with an absolute {,f,F}, wheref is a line in the plane of infinity andF a point onf. A cyclide is a surface of order 4 that intersects only atf. A STROMMER-cyclide is a cyclide generated by translation of a circle in an isotropic plane. In this paper we proof that all STROMMER-cyclides can be generated by translation of an isotropic circle along a divergent Newton-parabola or a conic in a full isotropic plane. We give normal-forms and CAD-pictures of these surfaces. Finaly some geometrical results about STROMMER-cyclides are developed.

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Herrn o.Prof. Dr. Gy. Strommer zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Density fluctuations in amorphous and semicrystalline polymers

Summary The small-angle scattering of amorphous and semicrystalline polymers contains an intensity component due to density fluctuations within the crystalline and amorphous domains.For amorphous polymers, the density fluctuations aboveT _g correspond to the theoretical value for a fluid system in thermodynamic equilibrium. BelowT _g , a temperature dependence proportional to T is observed over a range of about 50°. At lower temperatures, a linear relationship with a smaller slope has been found which extrapolates to a non-zero value at 0 °K. This value corresponds to the frozen-in disorder, the slope at low temperatures is related to thermal vibrations and can be evaluated in terms of photon-phonon scattering.Semicrystalline polymers show a temperature dependence of the density fluctuation similar to that of the amorphous polymers. At constant temperature the density fluctuations vary linearly with crystallinity.Natural rubber shows an increase of the density fluctuations with increasing cross-linking densities from which information on the density changes in the vicinity of a cross-link and on the statistics of the distribution of cross-linking can be obtained.

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Zusammenfassung Die Kleinwinkelstreuung amorpher und teilkristalliner Polymere besitzt eine Intensitätskomponente, die von Dichtefluktuationen innerhalb der kristallinen und amorphen Bezirke herrührt. Für amorphe Polymere entspricht die Dichtefluktuation oberhalb vonT _g dem theoretischen Wert für ein fluides System im thermodynamischen Gleichgewicht. UnterhalbT _g wird eine Temperaturabhängigkeit proportional zuT über einen Bereich von etwa 50° beobachtet. Bei tieferen Temperaturen wird eine lineare Beziehung mit einer geringeren Steigung gefunden, welche zu einem endlichen Wert bei 0 °K extrapoliert werden kann. Dieser Wert bezieht sich auf die eingefrorene Fehlordnung, die Steigung bei tiefen Temperaturen ist auf thermische Schwingungen zurückzuführen und kann als Photon-Phonon-Streuung ausgewertet werden.Teilkristalline Polymere zeigen eine Temperaturabhängigkeit der Dichtefluktuation, die der von amorphen Polymeren ähnlich ist. Bei konstanter Temperatur ändert sich die Dichtefluktuation linear mit der Kristallinität.Naturkautschuk zeigt eine mit der Vernetzungsdichte ansteigende Dichtefluktuation, aus der man Information über die Dichteänderung in der Umgebung eines Netzpunktes und die Statistik der Netzpunktverteilung erhalten kann.

     

Absolute infrared intensities of hydrocarbons

Dipole-moment derivatives, calculated by both the CNDO/2 method with different parameterizations and the INDO method, are compared to the experimental values determined from absolute infrared intensity measurements for the IR active modes of methane, ethane, ethylene and acetylene. A parameter refinement procedure is introduced in which the CNDO/2 molecular orbital parameters are adjusted through a damped least-squares treatment to give best agreement with the observed dipole-moment derivatives. It is found that the refinement does not substantially improve the agreement obtained with the original CNDO/2 parameterization. The INDO method gives somewhat poorer agreement than the CNDO/2 calculations. As an example of the applicability of the molecular orbital methods toward reproducing relative infrared intensities, the spectrum of cyclopropane in the gasphase is examined.

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Zusammenfassung Die Ableitungen des Dipol-Moments, die nach der CNDO/2-Methode mit verschiedenen Parametrisierungen sowie der INDO-Methode berechnet wurden, werden mit den experimentellen Ergebnissen aus Messungen der absoluten Infrarot-Intensitäten für die IR-aktiven Schwingungen von Methan, Äthan, Äthylen und Azetylen verglichen. Die CNDO/2-Parameter werden mit einer Methode der kleinsten Quadrate den beobachteten Dipol-Moment-Ableitungen angepaßt. Die Ergebnisse sind jedoch nicht wesentlich von denen der ursprünglichen CNDO/2-Methode verschieden. Die INDO-Ergebnisse sind nicht so gut wie die CNDO/2-Ergebnisse. Als Beispiel der Anwendbarkeit der MO-Methoden zur Berechnung von relativen IR-Intensitäten wird das Spektrum des Cyclopropans in der Gasphase untersucht.

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Résumé Les dérivées du moment dipolaire, calculées par la méthode CNDO/2 avec différentes paramétrisations et par la méthode INDO, sont comparées aux valeurs expérimentales déterminées à partir de mesures d'intensité absolue pour les modes actifs dans l'infra-rouge dans le méthane, l'éthane, l'éthylène et l'acétylène. Les paramètres sont ajustés de manière à donner le meilleur accord avec les dérivées du moment dipolaire. Cet ajustement n'améliore pas sensiblement l'accord obtenu avec la paramétrisation CNDO/2 originale. La méthode INDO donne des résultats moins bons que les calculs CNDO/2. Le spectre du cyclopropane en phase gazeuse est étudié comme exemple de l'applicabilité de la méthode des orbitales moléculaires au calcul des intensités relatives infra-rouge.

     

Microrobotics and MEMS-based fabrication techniques for scaffold-based tissue engineering

Scaffold based tissue engineering strategies use cells, biomolecules and a scaffold to promote the repair and regeneration of tissues. Although scaffold-based tissue engineering approaches are being actively developed, most are still experimental, and it is not yet clear what defines an ideal scaffold/cell construct. Solid free form fabrication (SFF) techniques can precisely control matrix architecture (size, shape, interconnectivity, branching, geometry and orientation). The SFF methods enable the fabrication of scaffolds with various designs and material compositions, thus providing a control of mechanical properties, biological effects and degradation kinetics. This paper reviews the application of micro-robotics and MEMS-based fabrication techniques for scaffold design and fabrication. It also presents a novel robotic technique to fabricate scaffold/cell constructs for tissue engineering by the assembly of microscopic building blocks.