Biocatalytic synthesis of polymers. Synthesis of an optically active,epoxy-substituted polyester by lipase-catalyzed polymerization

The enantioselective polymerization of bis(2,2,2-trichloroethyl) trans-3,4-epoxyadipate with 1,4-butanediol using the enzyme porcine pancreatic lipase as a catalyst is described. The polymerization was carried out at ambient temperature in anhydrous ethyl ether. End group analysis provided M_N = 5,300 daltons, whereas GPC provided M_w = 7,900 daltons for the polymer. The unchanged (+)-enantiomer of the diester was shown to have an enantiomeric purity of > 95% by proton NMR in the presence of the chiral shift reagent Eu(hfc)₃. The stereochemical purity of the (?)-polymer was estimated at > 96% by consideration of the amount of the slower reacting enantiomer that could have been incorporated and still attain the observed degree of polymerization (25) when the starting ratio of racemic diester to diol was 2:1. Direct determination of the stereochemical purity of the polymer using Eu(hfc)₃ was unsuccessful. Similar studies on polymer having random stereochemical orientations of the epoxide showed that such polymers do not behave as if they are racemic in the presence of the shift reagent. The polymer required for the latter studies was prepared by epoxidation of the product from enzyme catalyzed polymerization of bis(2,2,2-trichloroethyl) trans-3-hexenedioate with 1,4-butanediol.     

On pseudo-plane deformations for the neo-Hookean material

For finite elastic deformations of the incompressible neo-Hookean material the problem of determining exact pseudo-plane deformations is considered. In particular three dimensional deformations are examined which are generated by replacing constants of an assumed known plane deformation with functions of a single space variable. Results are given for replacement of constants arising from translational and rotational invariance and stretchings. Finally two specific deformations are considered which provide new exact solutions for the neo-Hookean material.

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Zusammenfassung Exakte Lösungen für das Problem von pseudo-ebenen finiten Deformationen eines elastischen, inkompressiblen, neo-Hookeschen Materials werden ermittelt und diskutiert. Insbesondere werden dreidimensionale Deformationen studiert, welche durch Ersetzen der Konstanten einer als bekannt vorausgesetzten ebenen Deformation mit Funktionen einer einzigen Raumvariablen erzeugt werden. Resultate für den Ersatz der Konstanten aus Translations- und Rotationsinvarianz sowie aus Dehnungen sind aufgeführt. Schließlich werden zwei spezifische Deformationen betrachtet, welche zu neuen exakten Lösungen für das neo-Hookesche Material führen.

     

A survey of acoustic conditions in semi-open plan classrooms in the United Kingdom

This paper reports the results of a large scale, detailed acoustic survey of 42 open plan classrooms of varying design in the UK each of which contained between 2 and 14 teaching areas or classbases. The objective survey procedure, which was designed specifically for use in open plan classrooms, is described. The acoustic measurements relating to speech intelligibility within a classbase, including ambient noise level, intrusive noise level, speech to noise ratio, speech transmission index, and reverberation time, are presented. The effects on speech intelligibility of critical physical design variables, such as the number of classbases within an open plan unit and the selection of acoustic finishes for control of reverberation, are examined. This analysis enables limitations of open plan classrooms to be discussed and acoustic design guidelines to be developed to ensure good listening conditions. The types of teaching activity to provide adequate acoustic conditions, plus the speech intelligibility requirements of younger children, are also discussed.     

Diffraction theory of optical interference moiré and a device for production of variable virtual reference gratings: A moiré microscope

Optical interference moiré methods are analyzed using Fraunhoffer diffraction theory to relate general large surface deformations to the fringes observed. This analysis determines the Almansl strain in the current configuration from the gradients of the fringe number function. The analysis shows the advantages of an experimental scheme that allows the virtual reference grating to be varied. The ability to vary the virtual reference grating results in a larger dynamic range and the ability to maintain a fringe spacing for maximum accuracy. A moiré microscope has been constructed which has this ability. Digital image processing coupled with optical filtering and phase control is used to enhance the accuracy of the fringe measurements. The variable virtual-reference-grating capability is demonstrated by using it to highlight several aspects of the deformation field near a crack tip in a single crystal of iron-silicon.     

Optimal structural design for given deflection

Zusammenfassung Es wird ein Prinzip der stationären gegenseitigen potentiellen Energie aufgestellt für zwei Belastungssysteme eines elastischen Balkens veränderlicher Biegesteifigkeit. Aus diesem Prinzip wird eine hinreichende Bedingung für stationäres Gewicht eines Sandwichbalkens abgeleitet, wenn die von einer Belastung an einem bestimmten Querschnitt erzeugte Durchbiegung vorgeschrieben ist. Für statisch bestimmte Balken wird gezeigt, dass diese Bedingung ein globales Minimum des Gewichts sicherstellt. Anwendungsbeipiele und Erweiterungen werden besprochen.

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This research was supported in part (W. P.) by the U.S. Army Research Office, Durham.     

Instability and the energy criterion for continuous systems

Zusammenfassung Die Autoren betrachten Gleichgewichtszustände einer allgemeinen Klasse von kontinuierlichen Systemen unter dem Einfluss konservativer nichtgyroskopischer Kräfte. Sie zeigen dass — in Übereinstimmung mit dem Energiekriterium — Instabilität eintritt, wenn die potentielle Energie aufhört, positiv definit zu sein. Es werden auch in den Geschwindigkeiten lineare dissipative Kräfte betrachtet. Als Beispiel dienen der elastische Stab unter Axialdruck und ein endlich deformierter elastischer Körper unter konstanter Belastung.     

Applications of variational principles in finite elasticity

Summary For some equilibrium states of a finitely deformed elastic body, variational principles can be used to provide bounds on overall quantities of physical interest. The principles are applied to the problem of the allaround finite extension of a plane sheet with a circular hole, and accurate estimates for the stress resultant at the outer edge are obtained for various extensions. The finite extension and torsion of an elastic cylinder is considered and bounds on the strain energy per unit length are obtained for an elliptical cylinder of neo-Hookean material with axes in the ratios of 2:1 and 4:1. The bounds lead to reliable estimates for the twisting moment and axial force.

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Zusammenfassung Für gewisse Gleichgewichtszustände eines endlich deformierten elastischen Körpers können Variationsprinzipien verwendet werden, um Schranken für globale Grössen von physikalischem Interesse zu erhalten. Die Prinzipien werden auf das Problem der allseitigen endlichen Extension einer ebenen Scheibe mit kreisförmigem Loch angewendet, und es werden für verschiedene Extensionen gute Abschätzungen der Resultierenden am Aussenrand gewonnen. Ferner wird die endliche Zug- und Torsionsverformung eines elastischen Zylinders betrachtet, und es werden Schranken für die Verformungsenergie je Längeneinheit für einen elliptischen Zylinder aus Neo-Hookeschem Material für die Achsenverhältnisse 2:1 und 4:1 erhalten. Die Schranken liefern zuverlässige Schätzungen für das Torsionsmoment und die Axialkraft.