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    q-Differential equations for q-classical polynomials and q-Jacobi-Stirling numbers

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    We introduce, characterise and provide a combinatorial interpretation for the so-called q-Jacobi–Stirling numbers. This study is motivated by their key role in the (reciprocal) expansion of any power of a second order q-differential operator having the q-classical polynomials as eigenfunctions in terms of other even order operators, which we explicitly construct in this work. The results here obtained can be viewed as the q-version of those given by Everitt et al. and by the first author, whilst the combinatorics of this new set of numbers is a q-version of the Jacobi–Stirling numbers given by Gelineau and the second author

    BaNd2Ti5O14 thick films for microelectronics fabricated by electrophoretic deposition

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    Doutoramento em Ciência e Engenharia de MateriaisNos dias que correm os engenheiros de circuítos na área da microelectrónica são confrontados com a necessidade de desenhar circuítos que permitam um maior transporte de informação numa menor largura de banda, que consumam menos energia e ao mesmo tempo com a necessidade de criar produtos de dimensões menores e mais flexíveis, com maiores níveis de integração, operação a frequências mais elevadas e a custos mais reduzidos. Neste contexto, a substituição de componentes dieléctricos cerâmicos na forma de monolitos, que são parte integrante de determinados dispositivos microelectrónicos que operam a frequências elevadas (filtros e antennas, por exemplo), por dieléctricos processados na forma de filmes espessos está sob consideração. Com esta aproximação espera-se, por um lado conseguir uma redução do tamanho do dispositivo e dos custos associados à sua produção e por outro lado, e de particular relevância, explorar as oportunidades criadas pela possibilidade de processar filmes conformes com substratos de diferentes formas e de natureza metálica. Novas estruturas e concepções para dispositivos que operam a frequências elevadas deverão ser criadas. Ao mesmo tempo, crê-se contribuir para o desenvolvimento de processos de fabrico de produção em massa de filmes de materiais dieléctricos com desempenho reproductível e a baixos custos. As técnicas de preparação de filmes finos incluem a fabricação por cinta (“tape casting”), por impressão em tela (“screen printing”), por jacto de tinta (“jet printing”) e por deposição electroforética (“electrophoretic deposition”, EPD). A importância da deposição electroforética advém das suas características únicas, que incluem a simplicidade e flexibilidade na aplicação a vários tipos de materiais e combinações de materiais numa gama alargada de formas e dimensões de estruturas, na relação fabricação – custos e na capacidade de dimensionar o processo à escala industrial para fabricação de volumes elevados de produtos e de grandes dimensões. Concomitantemente, quando comparado com os outros processos de fabricação de filmes espessos, a deposição electroforética permite a produção de camadas de uniformidade excepcional com um fácil controlo da sua espessura. Desta forma a fabricação de filmes espessos por deposição electroforética vai de encontro às actuais necessidades da indústria da microelectrónica no que respeita à substituição dos componentes dieléctricos monolitos em uso hoje em dia. Em relação aos materiais, os dieléctricos que podem ser utilizados como componentes de dispositivos de operação às frequências das microondas, deverão possuir perdas dieléctricas baixas, factor de qualidade (definido como o inverso das perdas dieléctricas) elevado, permitividade dieléctrica elevada e coeficiente de temperatura da permitividade baixo. De entre os dieléctricos com baixas perdas, o sistema BaO-Nd2O3-TiO2 representa uma importante família comercial de materiais para utilização às frequências das microondas, em particular a composição 1:1:5, que, porque reúne as características acima mencionadas, é um material de referência para estas aplicações. Embora cerâmicos de BaO-Nd2O3-TiO2 estejam actualmente em produção e comercialmente disponíveis em resonadores, filtros e substratos, entre outras aplicações, o uso de filmes espessos de BNT não foi até à realização deste estudo, referido. Neste trabalho, é explorada a fabricação por deposição electroforética de filmes espessos de BaNd2Ti5O14 (BNT). Para tal é conduzido um estudo sistemático do processo de deposição, desde a prova de conceito de aplicação do processo de deposição electroforética até à definição de condições reprodutíveis e optimizadas de deposição. São utilizados pós comerciais e pós fabricados em laboratório que foram depositados sobre folhas metálicas flexíveis de platina e substratos de alumina. Inicia-se o trabalho pela prova do conceito de aplicação da deposição electroforética ao fabrico de filmes de BNT. Filmes de BNT com 12 a 52 μm de espessura são fabricados a partir de pós de BNT comerciais sobre substratos de platina. Para melhorar a densidade em verde e a microestutura dos filmes obtidos recorre-se a uma etapa intermédia de prensagem isostática dos filmes em verde. O efeito da espessura dos filmes nas propriedades dieléctricas a baixas frequências é analisado. À medida que a espessura do filme aumenta, as propriedades dieléctricas dos filmes de BNT aproximam-se das propriedades dos cerâmicos de BNT em termos de permitividade e perdas dieléctricas. Filmes de BNT com 52 μm de espessura e sinterizados a 1300 °C durante 1 h exibem uma constante dieléctrica e uma perda dieléctrica de 107 e 0.0006 ou um factor de perda Q de 1600 a 1 MHz, respectivamente. A variação de permitividade dieléctrica é inferior a 0.02 % a um campo eléctrico de ±8 kV/cm e na gama de temperatura entre 30-120 °C é abaixo de +58.5 ppm/°C. O estudo revela ainda que não há degradação das propriedades dos filmes de BNT até 1.4 GHz, relativamente às propriedades medidas à frequência de 1 MHz. Após a prova de conceito, são conduzidos estudos de optimização do processo de deposição. Para tal foram especificamente sintetizados por processo convencional de reacções no estado sólido pós de BNT. O sucesso no processo de fabricação por EPD está intimamente relacionado com a escolha do meio de suspensão e aditivos, que devem originar uma suspensão estável com um grau de dispersão das partículas elevado. Neste trabalho são estudados quatro meios suspensores diferentes, que incluem, água, acetona, etanol e ácido acético. As propriedades físico – químicas das diferentes suspensões foram analisadas pelo determinação do potencial zeta, da distribuição do tamanho de partícula e transmitância de luz. Os resultados experimentais revelam que o potencial zeta é uma medida directa da estabilidade das suspensões, visto que o máximo do potencial zeta corresponde ao máximo de dispersão da suspensão que se reflecte também na distribuição do tamanho de partícula e no comportamento em termos de transmissão de luz através da suspensão. O máximo de potencial zeta (61 mV) é obtido para o meio suspensor de acetona com adições de I2, a que corresponde uma transmitância de 10%. O efeito dos diferentes meios suspensores é estudado na deposição, microestrutura e propriedades dieléctricas dos filmes de BNT. De entre os vários meios suspensores, apenas o ácido acético e a acetona com I2 apresentam a capacidade para formação de depósitos e as limitações do ácido acético são analisadas em termos da reproductibilidade do processo. Camadas depositadas de homogeneidade e taxa de deposição elevadas e com superfícies macias foram obtidas com o meio suspensor à base de acetona. Para este caso, o efeito de vários parâmetros de processamento, que incluem o campo eléctrico aplicado, o tempo de deposição e a composição da suspensão e a espessura e morfologia dos filmes é investigada e a discutida. Conjuntamente, e sob as condições optimizadas de deposição é estudado o efeito da temperatura de sinterização na estrutura, microestrutura e propriedades dieléctricas dos filmes espessos de BNT. Para tal filmes de BNT com 10 a 80 μm de espessura foram fabricados por EPD sobre folhas de Pt em diferentes condições. O impacto dos parâmetros de processamento: campo eléctrico, substrato e temperatura de sinterização são analisados e discutidos. Observa-se que um aumento da temperatura de sinterização aumenta acentuadamente a razão de aspecto dos grãos, decresce a permitividade dieléctrica relativa e o coeficiente de temperatura da permitividade TCεr varia de -114 para +12 ppm/°C. É então proposto que a anisotropia do grão observada é facilidade pelas condições de sinterização restrictas (“constrained sintering”). Através do controlo da temperatura de sinterização filmes espessos de TCεr quase nulo, Q elevado com 451300 °C. The diff usion of Al ions into the films resulted in the formation of neodymium aluminates second phases. However 100 μm thick BNT films sintered at 1250 ºC/1h show relative permittivity and Q values of 146 and 1161 at about 10 GHz, respectively. It is believed that this approach of using sacrificial graphite layers for EPD on non-conducting substrates is extremely valuable since it can be extended for both thin and thick film deposition on a large variety of other non-conducting substrates. Another challenge for the microelectronics agile / tunable industries is the fabrication of low loss tunable microwave dielectrics because lower loss tangents provide lower insertion loss in the device. In the work an approach to overcome this limitation is proposed. The preparation and characterization of BaNd2Ti5O14 (BNT) - Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) composite thick films on flexible platinum foil substrate, via an EPD process combined with a sol gel one was reported. Homogeneous, dense, and uniform 9μm-thick BNT-BST composite thick films on flexible Pt foils exhibit dielectric constants and loss tangent of 287 and 0.0013 at 1MHz, and dielectric tunability of 12% at 33kV/cm, and tempera-ture coefficient of relative permittivity of 0.26% between 28ºC to 120ºC, respectively. Above all these films exhibit one of the highest quality factor (K = 70) reported for dielectric films. As such the actual limitation of low loss high tunable dielectrics is somehow surmount and these results are expected to have broad implications in the community of microwave agile devices

    Generative design and fabrication of a locust-inspired gliding wing prototype for micro aerial robots

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    Gliding is generally one of the most efficient modes of flight in natural fliers that can be further emphasized in the aircraft industry to reduce emissions and facilitate endured flights. Natural wings being fundamentally responsible for this phenomenon are developed over millions of years of evolution. Artificial wings, on the other hand, are limited to the human-proposed conceptual design phase often leading to sub-optimal results. However, the novel Generative Design (GD) method claims to produce mechanically improved solutions based on robust and rigorous models of design conditions and performance criteria. This study investigates the potential applications of this Computer-Associated Design (CAsD) technology to generate novel micro aerial vehicle wing concepts that are structurally more stable and efficient. Multiple performance-driven solutions (wings) with high-level goals are generated by an infinite scale cloud computing solution executing a machine learning-based GD algorithm. Ultimately, the highest performing CAsD concepts are numerically analysed, fabricated, and mechanically tested according to our previous study, and the results are compared to the literature for qualitative as well as quantitative analysis and validations. It was concluded that the GD-based tandem wings' (forewing and hindwing) ability to withstand fracture failure without compromising structural rigidity was optimized by 78% compared to its peer models. However, the weight was slightly increased by 11% with 14% drop in stiffness when compared to our models from previous study

    New Results on Fuzzy Integral Sliding Mode Control of Nonlinear Singularly Perturbed Systems

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    This paper focuses on the integral sliding mode control (SMC) issue for nonlinear singularly perturbed systems via T-S fuzzy models. A new sufficient criterion for the sliding surface design is attained by adopting convexification techniques, which also guarantees the asymptotic stability of the sliding motion. Then, a new dynamic SMC synthesis scheme is developed to ensure the finite-time reachability of the sliding surface. A simulation example is shown to illustrate the validity of the developed scheme

    De Maiestate / Praeside M. Jacobo Thomasio, Moralis Philosoph. P. P., publice disputabit Johannes Dunte, R. L. Author & Respon: ad diem 9. Septembr. H L. Q. C.

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    DE MAIESTATE / PRAESIDE M. JACOBO THOMASIO, MORALIS PHILOSOPH. P. P., PUBLICE DISPUTABIT JOHANNES DUNTE, R. L. AUTHOR & RESPON: AD DIEM 9. SEPTEMBR. H L. Q. C. De Maiestate / Praeside M. Jacobo Thomasio, Moralis Philosoph. P. P., publice disputabit Johannes Dunte, R. L. Author & Respon: ad diem 9. Septembr. H L. Q. C. (1) Titelblatt (1) Widmung (2) Text (3) Beiträge (21

    Tobin's Q and Financial Policy

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    Recent research in macroeconomics has emphasized the importance of linking the financial and real sectors and the need for working with optimizing models. Tobin’s Q model of investment would appear to provide a framework that can satisfy these two criteria. In contrast to the original presentation of the Q model, the formal development has not recognized that the firm actively participates in a number of financial markets; in this broader context, we show that Q is likely to be an uninformative and possibly misleading signal for investment expenditures . We then endeavor to turn this negative theoretical result to positive advantage in resolving a number of empirical problems with Q models, but the modifications dictated by the theory receive little support from the data.

    Thiourea as a polyphenol oxidase inhibitor enhances host infection by the entomopathogenic nematode, Heterorhabditis beicherriana

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    Entomopathogenic nematodes (EPN) are potent microbial biocontrol agents applied commercially against various economically important insect pests. The efficacy of EPN in the field may be partially reduced when compared to chemical insecticides due to its sensitivity to environmental stressors like temperature, desiccation, and UV light. Thus, researchers have developed methods to enhance the effectiveness of EPN, such as screening or breeding stress-resistant strains and creating adjuvants for EPN protection in the field. This study used another strategy to lower the host's immunity so that the anti-infection ability of the pest wanes, and the virulence of EPN waxes accordingly. In addition to its use as a plant growth regulator, thiourea also functions as an inhibitor of polyphenol oxidase (PO) in insects. Thiourea can inhibit a key interaction in the humoral immunity of insects, so we utilized it to enhance the efficacy of EPN. To investigate the effects of thiourea on PO activity inhibition and EPN pathogenesis, we studied the effects of thiourea on survival, infectivity, reproduction, and host searching ability of the EPN, Heterorhabditis beicherriana, and monitored in vivo and in vitro polyphenol oxidase activity of the model insect host, Galleria mellonella. The survival of H. beicherriana infective juveniles (IJs) was barely affected after exposure to 0.5 mM and 1 mM thiourea solution, and the reproductive output of H. beicherriana IJs (after applying 50, 100 and 200 IJs per host) in 0.5 mM and 1 mM thiourea was not different compared to the control. However, the LD50 of G. mellonella larvae caused by H. beicherriana without thiourea was significantly higher than H. beicherriana IJs in thiourea. Moreover, thiourea inhibited in vivo and in vitro polyphenol oxidase activity of G. mellonella infected by EPNs at different concentrations. Thus, thiourea can improve the biological control efficacy of EPNs, and the enhanced environmentally friendly approach may apply to diverse cropping systems

    Practical application of on-line partial discharge monitoring technique on 500kV shunt reactor

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    Considering the damage mechanism of oil-impregnated paper insulation in power transformers, shunt reactors and other high voltage electrical apparatus caused by partial discharge, a concept of “destructive partial discharge” is introduced in this paper. The intensity of this discharge is regarded as several thousands pico-coulomb (pC) and may cause the insulation a fatal damage. An oil-paper insulation is usually able to withstand this type of partial discharge for a period of time prior to failure. This provides engineers a time window to detect it. This paper describes an on-line partial discharge monitoring system for 500kV shunt reactors. The commission results from 3 single-phase shunt reactors either connected or disconnected to the grid showed that the on-line partial discharge detecting system has a high noise immunising ability. Two years later after the installation, a pre-warning signal was received from one shunt reactor indicating the existence of an intermittent discharge. The acoustic emission system located its position at the low end of the high voltage bushing in the oil. Dissolved gasses analysis (DGA) in the oil suggested the presence of partial discharge, as acetylene (C2H2) was as high as 20ppm. PD activity was further confirmed by a physical examination on the reactor

    Tuber tomentellum L. Fan & H. Y. Fu 2023, sp. nov.

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    <i>Tuber tomentellum</i> L. Fan & H.Y. Fu <i>sp. nov.</i> (FIG. 3) <p>MycoBank:—MB 846498</p> <p>Diagnosis:—differed from other species by the large ascospores reaching 78.55 μm in length and the numerous hyphoid or seta-like hairs on the peridial surface of ascomata.</p> <p> <i>Etymology:— tomentellum</i>, tomemtose, referring to the ascomatal surface covered with short woolly hairs.</p> <p> <i>Typification:</i> — CHINA. Yunnan Province: Kunming City, in soil under a <i>Pinus</i> forest, Oct 2020, collected by Jinzhong Cao (BJTC FAN1340)</p> <p> Description:— <i>Ascomata</i> 1.3–2.2 cm, yellow brown (#f4d28d) to grey brown (#654321), surface even and finely tomemtose, with an indistinctly basal depression. <i>Odor</i> mild, flavour not recorded. <i>Gleba</i> brown (#7c2f20) at maturity, marbled with large and rare white veins.</p> <p> <i>Peridium</i> 200–300 μm thick, two-layered: outer layer 150–200 μm thick, pseudoparenchymatous, composed of subglobose to irregularly shaped cells of 7.5–32.5 × 5–25 μm, thin-walled, light brown (#f5dbc2) toward outside surface; inner layer 75–150 μm thick, composed of interwoven hyphae 4–7.5 μm wide, hyaline, thin-walled, septate. <i>Hairs</i> arising from outermost cells of the peridium, two types, hyphoid, flexible, and having obtuse ends, or seta-like, erect, and having sharp ends, 30–90 × 2.5–4 μm, hyaline, slightly thick-walled, 1–3-septa. subglobose or ovoid, 80– 110 × 50–75 μm, hyaline, thin-walled, 1–3-spored, sessile. <i>Ascospores</i> ellipsoid to broadly ellipsoid, brown (#a52a2a) at maturity, reticulate, negative in Melzer’s reagent, excluding ornamentation, in 1-spored asci 30–78.5 × 25.7–46 μm, Q = 1.07–1.96 (Qm =1.52 ± 0.45) (n = 30), in 2-spored asci 31.1–64.5 × 26.2–41.4 μm, Q = 1.1–1.75 (Qm =1.43 ± 0.33) (n = 30), in 3-spored asci 29.6–62 × 24.2–38.9 μm, Q = 1.07–1.76 (Qm = 1.42 ± 0.35) (n = 30), reticulum 4–6 μm high, 6–7 meshes across spore width.</p> <p> <i>Habit, habitat and distribution:</i> —hypogeous, gregarious, in soil under a <i>Pinus</i> forest in Yunnan Province, China. Currently, only known from China.</p> <p> <i>Additional specimens examined:</i> — CHINA. Yunnan Province: Dali City, Xiangyun County, in soil under forest of <i>Pinus</i> sp., 21 Oct 2020, Collected by Baoxiang Shi (BITC FAN1330); Kunming City, in soil under a <i>Pinus</i> forest, Oct 2020, collected by Baoxiang Shi (BJTC FAN1346).</p>Published as part of <i>Fu, Hao-Yu & Fan, Li, 2023, Tuber melanorufum and T. tomentellum, two new truffle species from China, pp. 178-190 in Phytotaxa 594 (3)</i> on pages 186-187, DOI: 10.11646/phytotaxa.594.3.2, <a href="http://zenodo.org/record/7901081">http://zenodo.org/record/7901081</a&gt

    sj-docx-1-jdr-10.1177_00220345221130013 – Supplemental material for Preliminary Extracellular Vesicle Profiling in Drainage Fluid After Neck Dissection in OSCC

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    Supplemental material, sj-docx-1-jdr-10.1177_00220345221130013 for Preliminary Extracellular Vesicle Profiling in Drainage Fluid After Neck Dissection in OSCC by J. Wang, Q.-W. Man, Q.-Y. Fu, N.-N. Zhong, H.-Q. Wang, S.-R. Li, X. Gao, H. Lin, F.-C. Su, L.-L. Bu, G. Chen and B. Liu in Journal of Dental Research</p
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