Nemeth, Norbert;Baskurt, Oguz K.;Meiselman, Herbert J.;Furka, Istvan;Miko, Iren
Korea-Australia Rheology Journal
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제21권3호
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pp.155-160
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2009
Micropore filtration of dilute red blood cell (RBC) suspensions is a widely known method for determining red blood cell deformability. Use of this method for cells from various laboratory animal species does require considering the effects of the cell size to pore size ratio and of suspension hematocrit. In general, previous animal studies have utilized 5% hematocrit suspensions and five micron pores, and thus conditions similar to human clinical laboratory practice. However, when used for repeated sampling from small laboratory animals or for parallel multiple samples from different sites in large laboratory animals, the volume of blood sampled and hence the hematocrit of the test suspension may be limited. Our results indicate that hematocrit levels yielding stable values of RBC pore transit time are pore size and species specific: three micron pores = $2{\sim}5%$ for dog and $3{\sim}5%$ for rat; five micron pores $3{\sim}5%$ for dog and $1{\sim}5%$ for rat. An analytical approach using a common expression for calculating transit time is useful for determining the sensitivity of this time to hematocrit alterations and hence to indicate hematocrit levels that may be problematic.
본 연구에서는 발포제를 이용하여 형성된 기공을 확대하는 방식의 공정으로써, 선택적 하이브리드 구조의 폴리머 필름의 제작을 위한 새로운 발포기술을 제시하였다. 기존의 발포제만을 이용한 폐쇄형 기공보다 큰 기공을 형성하기 위해서 PP에 발포제와 구리분말(Copper powder)을 혼합하여 만든 필름 내부에 355nm파장의 UV 펄스레이저를 이용하여 LAMO(Laser Aided Micro pore Opening) 공정 방식을 통한 기공의 크기를 확장하는 실험을 진행하였다. 그 결과 발포공정만 수행된 기공의 크기보다 추가적인 LAMO 공정을 통해 형성된 기공의 크기가 훨씬 더 크게 관찰되었다. 본 실험의 결과를 통해 LAMO 공정에 의한 기공의 특성과의 상관관계를 파악할 수 있었으며, 기존의 UV laser를 이용하여 원하는 부위에 선택적으로 폐쇄형 기공을 형성하는 것 이상으로 기공의 크기를 제어하는 방안을 제시하고자 한다.
Metal foams have a cellular structure consisting of a solid metal containing a large volume fraction of pores. In particular, open, penetrating pores are necessary for industrial applications such as in high temperature filters and as a support for catalysts. In this study, Fe foam with above 90% porosity and 2 millimeter pore size was successfully fabricated by a slurry coating process and the pore properties were characterized. The Fe and $Fe_2O_3$ powder mixing ratios were controlled to produce Fe foams with different pore size and porosity. First, the slurry was prepared by uniform mixing with powders, distilled water and polyvinyl alcohol(PVA). After slurry coating on the polyurethane(PU) foam, the sample was dried at $80^{\circ}C$. The PVA and PU foams were then removed by heating at $700^{\circ}C$ for 3 hours. The debinded samples were subsequently sintered at $1250^{\circ}C$ with a holding time of 3 hours under hydrogen atmosphere. The three dimensional geometries of the obtained Fe foams with an open cell structure were investigated using X-ray micro CT(computed tomography) as well as the pore morphology, size and phase. The coated amount of slurry on the PU foam were increased with $Fe_2O_3$ mixing powder ratio but the shrinkage and porosity of Fe foams were decreased with $Fe_2O_3$ mixing powder ratio.
Sheets of SiC-SiC whisker maxed matrix were prepared from the mixed slurry of SiC whisker and SiC matrix by the rolling method. With the increase of SiC whisker, the pore size, the porosity and the phosphoric acid absorbency of the matrix were increased, while the bubble pressure was decreased. The activation energy for the transfer of H+ ion was decreased with the increase of mixing ratio of SiC whisker to the SiC matrix from the measurement of hydrogen ion conductivity. The activation energy was evaluated as 0.25 eV when the mixing ratio of SiC whisker to the SiC matrix was 1 : 2 and the activation energy was 0.16 eV for the 2 : 1 matrix. It means that SiC whisker matrix contributes to attain a better microstructure for the diffusion of hydrogen ion. From the measurement of single cell performance of matrix with various mixing ratio, it is concluded that if SiC-SiC whisker maxed matrix has a sufficient bubble pressure to prevent the crossover of H2 gas, the current density of a fuel cell is increased with the increase of acid absorbency of the matrix. Current density was improved from 140 mA/$\textrm{cm}^2$ for 0.25 mm thickness of matrix to 170 mA/$\textrm{cm}^2$ for the 0.20 mm one at 700 mV.
Matrices retaining electrolyte in phosphoric acid fuel cell were prepared with SiC to SiC whisker mixing ratios of 1:0.5, 1:1, 1:1.5, 1:2, 1:3 by tape casting method. When viscosity of the slurry was 5.9 poise and the SiC to SiC whisker mixing ratios were 1:1, 1:1.5, 1:2, the ranges of porosity, acid absorbency and bubble pressure were 80~90%, 2.5~6 and 700~2200 mmH2O, respectively. Those ranges are acceptable for a practical electrolyte-retaining matrix. With increasing the mixing ratio of SiC whisker to SiC, the porosity and the vol.% of large pores in the main pore size distribution which is between 1 and 10 ${\mu}{\textrm}{m}$, increased rapidly. Impedance spectroscopy was measured to know characteristics of matrix inside and contact region of matrix to catalyst layer. When the SiC to SiC whisker mixing ratio was 1:2, hydrogen ions were transported in the matrix most effectively because of high ionic conductivity and low activation energy due to high acid absorbency in spite of high interfacial resistance. The cell current density of the cell made using the matrix was 220 mA/$\textrm{cm}^2$ at 0.7 V.
In this study, several kinds of active carbons with high specific surface area and micro pore structure were prepared from the coconut shell charcoal using chemical activation method. The physical property of prepared active carbon was investigated by experimental variables such as activating chemical agents to char coal ratio, flow rate of inert gas and temperature. It was shown that chemical activation with KOH and NaOH was successfully able to make active carbons with high surface area of $1900{\sim}2500m^2/g$ and mean pore size of 1.85~2.32 nm. The coin cell using water-based binder in the electrolyte of LiPF6 dissolved in mixed organic solvents (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) showed better capacity than that of oil-based binder. Also, it was found that the coin cell of water-based binder shows an improved cycling performance and coulombic efficiency.
This paper presents a numerical model which can predict degree of hydration of cement mineral component, such as $C_{3}S$, $C_{2}S$, $C_{3}A$, $C_{4}AF$ and microstructure of hydrating cement as a function of water to cement ratio, cement particle size distribution, cement mineral components and temperature. In this model cement particles are parked randomly in cell space and hydration process is described using a multi-component integrated kinetic model. The simulation result of degree of hydration of cement mineral component agrees well with experiment result. The content of cement hydration product, such as CSH and CH can be obtained as an accompanied result during hydration process. By introducing of equal-area projection method, water withdrawl mechanism and contact area among cement particles can be considered in detail. By using proposed method, pore size distribution of hydrating cement is predicted.
This paper presents a numerical model which can predict degree of cement mineral component, such as $C_3S$, $C_2S$, $C_3A$, $C_4AF$ and microstructure of hydrating cement as a function of water to cement ratio, cement particle size distribution, cement mineral components and temperature. In this model cement particles are parked randomly in cell space and hydration process is described using a multi-component intergrated kinetic model. The simulation result of degree of hydration of cement mineral component agrees well with experiment result. The content of cement hydration product, such as CSH and CH can be obtained as an accompanied result during hydration process. By introducing of equal-area projection method, water withdrawl mechanism and contact area among cement particles can be considered in detail. By using proposed method, pore size distribution of hydrating cement is predicted.
The objective of this study is to prepare an artificial extracellular matrix (ECM) for cell culture by using polymer hydrogels. The polymer used is a cytocompatible water-soluble phospholipid polymer: poly[2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC)-n-butyl methacrylate-p-nitrophenyloxycarbonyl poly(ethylene oxide) methacrylate (MEONP)] (PMBN). The hydrogels are prepared using a cross-linking reaction between PMBN and diamine compounds, which can easily react to the MEONP moiety under mild conditions. The most favorable diamine is the bis(3-aminopropyl) poly(ethylene oxide) (APEO). The effects of cross-linking density and the chemical structure of cross-linking molecules on the mechanical properties of the hydrogel are evaluated. The storage modulus of the hydrogel is tailored by tuning the PMBN concentration and the MEONP/amino group ratio. The porous structure of the hydrogel networks depends not only on these parameters but also on the reaction temperature. We prepare a hydrogel with $40-50{\mu}m$ diameter pores and more than 90 wt% swelling. The permeation of proteins through the hydrogel increases dramatically with an increase in pore size. To induce cell adhesion, the cell-attaching oligopeptide, RGDS, is immobilized onto the hydrogel using MEONP residue. Bovine pulmonary artery endothelial cells (BPAECs) are cultured on the hydrogel matrix and are able to migrate into the artificial matrix. Hence, the RGDS-modified PMBN hydrogel matrix with cross-linked APEO functions as an artificial ECM for growing cells for applications in tissue engineering.
The present research work reports a low temperature ($40^{\circ}C$) chemical precipitation technique for synthesizing hydroxyapatite (HAp) nanoparticles of spherical morphology through a simple reaction of calcium nitrate tetrahydrate and di-ammonium hydrogen phosphate at pH 11. The crystallinity of the single-phase nanoparticles could be improved by calcinating at $600^{\circ}C$ in air. Thermogravimetric and differential thermal analysis (TG-DTA) revealed the synthesized HAp is stable up to $1200^{\circ}C$. Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) studies confirmed the formation of spherical nanoparticles with average size of $23.15{\pm}2.56nm$ and Ca/P ratio of 1.70. Brunauer-Emmett-Teller (BET) isotherm of the nanoparticles revealed their porous structure with average pore size of about 24.47 nm and average surface area of $78.4m2g^{-1}$. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to confirm the formation of P-O, OH, C-O chemical bonds. Cytotoxicity and MTT assay on MG63 osteogenic cell lines revealed nontoxic bioactive nature of the synthesized HAp nanoparticles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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