Gli autori desiderano esprimere la loro gratitudine a Sika SAU per il loro sostegno e, in particolare per la fornitura di materiale per gli ancoraggi e per i rinforzi. Betazul è riconosciuto soprattutto per il loro aiuto con la punta del trapano su misura e con la preparazione del video.

1. metodo di installazione anchor
Nota: Questo metodo include il foro di perforazione, la pulizia e la levigatura del bordo del foro, così come impregnazione e inserimento dell'ancoraggio.
<ol><li>Praticare il foro per la lunghezza di infissione necessaria e con diametro specificato.
	<ol>
<li>Utilizzare un apposito attrezzo di perforazione (vale a dire, elettrica martello o diamante core). Per strutture in cemento armato, i criteri per la selezione di utensili di foratura sono identiche a quelle ancore adesive e possono essere trovati nel lavoro precedentemente pubblicato10,11. Per un martello elettrico, trapano con una velocità massima di 800 giri/min.<ol>
<li>Fornire una clearance di foro (cioè, la differenza tra il diametro della punta e quello del connettore) di non meno di 4 mm. Inoltre, si raccomanda che questa differenza essere 8-10 mm. Questo facilita la lisciatura del foro e permette la flessione dell'ancoraggio all'interno del trapano. Nota: Si deve osservare che funi in fibra commerciale hanno diametri nominali (quando impregnati) che vanno da 10 a 12 mm. Le ancore visualizzate nel protocollo filmato sono state fatte da funi in fibra con un diametro nominale di 12 mm.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Controllare la lunghezza di infissione e il foro liscio. Controllo della lunghezza è estremamente importante, come prestazioni di ancoraggio sono estremamente sensibile alla lunghezza. Lunghezze di infissione che vanno da 75 a 150 mm sono raccomandate.
	<ol>
<li>Per eseguire il controllo della lunghezza, inserire una barra rigida nel foro di perforazione e confrontare la lunghezza totale della barra e la lunghezza che rimane fuori dal buco quando inserito con un nastro di misurazione.</li>
		<li>Utilizzare una pompa a mano effetto blow-out, una volta completata, per eseguire una rimozione della polvere prima della foratura. Seguire le istruzioni del produttore della pompa. Soffiare non meno di due volte per la rimozione della polvere prima.</li>
		<li>Il foro con uno strumento rotante, non-percussione liscio. Vedere la Figura 2 per i dettagli del trapano su misura. Un trapano come quella proposta può essere facilmente adattato alla maggior parte dei martelli elettrici. Refrigerare il substrato continuamente con acqua durante il lavoro. Lisciatura è completa quando vengono visualizzati senza spigoli vivi, e la parte superiore della carota tocca la superficie del calcestruzzo.</li>
	</ol></li>
	<li>Pulire il foro con una combinazione di soffiatura e spazzolatura cicli, in quanto è fondamentale raggiungere la più alta resistenza di legame. Il processo di pulizia è simile per picchi di FRP e per ancore adesive. È consigliabile che essere eseguita almeno due cicli di pulizia. Fare riferimento a linee guida esistenti10 per ulteriori consigli sul processo di pulizia e seguire sempre le raccomandazioni del produttore se sono utilizzati altri strumenti di pulizie.
	<ol>
<li>Sempre colpo prima e dopo la spazzolatura. Di conseguenza, ogni ciclo di spazzolatura meccanica comporta due insufflations e una spazzolatura.</li>
		<li>Colpo dall'interno verso l'apertura del foro al fine di rimuovere le particelle allentate all'interno del foro. Ci sono due modi di soffiare. Se l'ancoraggio è installato su calcestruzzo secco, che soffia può essere fatto con una pompa a mano effetto blow-out. Se è installato sul cemento bagnato, che soffia deve essere fatto con aria compressa (pressione massima di 10 bar). Nota: Il protocollo è stato sviluppato per supporti asciutti, anche se potrebbe essere adattato alle condizioni di bagnato. Vale la pena notare che la tecnica di levigatura prevede idratante il substrato. Di conseguenza, il grado di umidità risultante dipenderà le condizioni ambientali e sul tempo trascorso tra la lisciatura del foro e l'inserimento del connettore. La condizione di supporto asciutto viene definita per umidità relativa inferiore al 5%, che normalmente corrisponde alla normale condizioni di essiccazione di parecchi giorni. Nel caso di strutture in cemento armato esistenti, i fori possono essere considerati asciutti quando 24h trascorsi tra l'arrotondamento del bordo del foro e l'inserimento dell'ancoraggio. Una condizione umida si riferisce a quasi il 100% di umidità relativa, che corrisponde in genere a strutture marittime.</li>
		<li>Utilizzare una spazzola metallica per spazzolare radialmente il foro. Il diametro del pennello deve essere uguale o fino a 20 mm superiore al diametro della punta. Selezionare il diametro del pennello per essere più vicino possibile a quello del foro, per consentire di attrito uniforme intorno alla sezione di foro.</li>
		<li>Installare le ancore subito dopo la pulizia. Se questo non è possibile (se l'ancoraggio non è inserito all'interno di 1 h da pulizia), eseguire un ciclo di pulizia aggiuntivo prima di inserire le ancore. Questo ultimo ciclo di pulizia è particolarmente critico per ancore orizzontali e fori fatti sulla superficie superiore del substrato.</li>
	</ol></li>
	<li>Preparare e installare le ancore. Si tratta di tre diversi processi.
	<ol>
<li>Tagliare il fascio di fibre ottiche o corda alla lunghezza desiderata. La lunghezza dell'ancoraggio deve essere uguale alla lunghezza di infissione (o lunghezza del tassello) più la lunghezza del ventilatore ancoraggio.</li>
		<li>Impregnare il tassello di ancoraggio con primer epossidico a bassa viscosità con una spazzola morbida. Rispettare sempre la vita di pot della resina, secondo il produttore. Sono necessari circa 150 g di resina per ancoraggio. Impregnazione richiede parzialmente smazzante fuori il fascio di fibre ottiche per massimizzare la penetrazione della resina.<ol>
<li>Impregnare sempre verso la fine del connettore per evitare di piegare le fibre. Tenere la regione di piegatura per evitare lo slittamento di alcune fibre del bundle e per impedire che l'estremità libera essendo ha smazzato fuori in questa fase.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Fissare l'estremità impregnato con una fascetta immediatamente dopo l'impregnazione. Quindi, inserire il tassello di ancoraggio. Assistere l'inserimento con un filo che spinge la fascetta ferma-cavo, per garantire che le fibre effettivamente raggiungano la lunghezza di infissione richiesto.</li>
	</ol></li>
	<li>Collegare il rinforzo sul punto di ancoraggio per garantire un meccanismo di trasferimento corretto per il connettore. Questo protocollo è stato sviluppato ed è ulteriormente spiegato per l'ancoraggio di estremità di multiplo-solcavano esternamente legato rinforzi FRP. Vedere la Figura 3 per una spiegazione grafica del processo.
	<ol>
<li>Applicare il primo strato di rinforzo prima dell'inserimento dell'ancoraggio (ma sempre dopo la preparazione e la pulizia del foro), come mostrato nella Figura 3. In alternativa, utilizzare un primo strato più breve di quelli aderito sulla ventola di ancoraggio, per consentire l'inserimento dell'ancoraggio prima di applicare il primo strato di rinforzo.</li>
		<li>Fornire ancoraggio fine quando piastra debonding (o delaminazione) dovrebbe avvenire. Per l'applicazione bagnata del rinforzo esterno, sempre preparare la superficie del substrato secondo le vigenti norme o linee guida12,13. Nota: Fan di ancoraggio deve essere completamente legato al rafforzamento, come questo legame si accumulerà il meccanismo di trasferimento dello stress. Nel caso di rinforzi di FRP fatti da più livelli e con fine-ancoraggio, si consiglia l'installazione del ventilatore di ancoraggio tra due strati. Questo elimina la necessità per il laminato con l'ancoraggio di piercing ed evitare di danneggiare il rinforzo. Fin qui, nessuna lunghezza minima ventilatore è stata determinata nella letteratura. Gli autori raccomandano utilizzato lunghezze fan di non meno di 50 mm.</li>
		<li>Applicare resina epossidica il rinforzo di FRP esterno sia la ventola di ancoraggio. La resina può essere applicata con pennello o un rullo. Utilizzare la stessa resina per legare il rinforzo di FRP esterno al substrato e la ventola di ancoraggio per il rinforzo esterno. Considerare sempre la vita di pot della resina, secondo il produttore.<ol>
<li>Prevenire l'insorgere di vuoti d'aria tra gli strati di rinforzo utilizzando un rullo di bolla che permette aria sollievo dopo l'impregnazione di ogni livello (compreso il ventilatore di ancoraggio). Nota: Per lo sviluppo del protocollo, è stata impiegata una resina con un pot-life di 90 min a 20 ° C.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>2. design con Spike ancore
Nota: Il metodo di progettazione è spiegato qui per ventilatore ancore, ma simili procedure potrebbero essere seguite per dispositivi di ancoraggio diverso. Questo metodo consiste nella valutazione della capacità di ancoraggio, forza di adesione e contributo degli ancoraggi per la forza complessiva del membro rinforzato.
<ol><li>
Valutare la capacità di ancoraggio. Questo dipende in primo luogo se l'ancoraggio è sottoposto a trazione o le forze di taglio. Nei casi più comuni con tassello angoli meno di 180° (taglio applicazioni), l'angolo di tassello limiterà l'efficacia del connettore a causa della concentrazione di sforzo nella regione di piegatura. Controllare la forza di piegatura seguendo il metodo di installazione presentato sopra.
	<ol>
<li>Esprimere la capacità di ancoraggio come frazione della sua resistenza alla trazione. La capacità di progettazione per l'ancoraggio sarà il minimo di quanto segue: piegare la resistenza del cono di calcestruzzo, forza di legame (calcolato come in qualsiasi ancoraggio post-installati in cemento10), forza e resistenza alla trazione, con un fattore di sicurezza. In questo modo una capacità di progettazione della (ancoraggi). A Villanueva Llauradó et al. 14, espressioni per tutti i modi di guasto si presenterebbe di spike ancore sono discussi.</li>
		<li>Stimare la resistenza del cono di calcestruzzo con un'espressione come quella di Kim e Smith15 al fine di evitare il fallimento del cono di calcestruzzo. La forza del cono di calcestruzzo è solo critica per ancore estremamente superficiale e, in generale, può essere ignorata per tasselli con lunghezze embedment maggiore di 75 mm.</li>
		<li>Calcolare la forza di legame del tassello di ancoraggio. Questa operazione può essere eseguita con le espressioni generali per post-installati ancoraggi da codici e linee guida di progettazione. Secondo tali espressioni, la forza di legame dipende da quanto segue: la resistenza alla trazione del calcestruzzo, il diametro del foro e la lunghezza di infissione15,16. Adottare un valore per la resistenza al taglio medio nell'interfaccia cemento-resina che vanno da 8 a 15 MPa quando viene utilizzata la resina epossidica.</li>
		<li>Stimare la riduzione della resistenza alla flessione. Questo dipende principalmente all'interno di curvatura, secondo l'espressione fornita da JSCE8, che è stato ampiamente adottato per interni tondi per cemento armato FRP. Tuttavia, si raccomandano test complementari su ancoraggi isolati al fine di valutare la forza reale come costruzione dei connettori in una determinata configurazione geometrica. Questa prova dovrebbe essere effettuata con prove di taglio e con ancoraggi installati seguendo la procedura proposta in questa carta.</li>
		<li>Calcolare la resistenza alla trazione dell'ancoraggio con la frazione di fibre nel Profilio dei connettori e la resistenza alla trazione della fibra. Per funi in fibra, produttori specificano generalmente la resistenza alla trazione del connettore impregnato, che potrebbe essere adottato per il disegno con un fattore di riduzione sufficiente (da 1,25 a 1,5). Per fasci di fibre di ancore fatte a mano, piatto coupon test devono essere effettuati come in ASTM standard17.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Calcolare la forza di legame di unanchored rinforzi con qualsiasi espressione da codici internazionali o da modelli analitici, ad esempio quelli forniti a riferimenti18,19. In alternativa, possono essere condotte prove di taglio singolo o doppio su provini incollati, unanchored. Il valore di progetto della forza di legame (Pdb, d) deve essere utilizzato in ulteriori calcoli.</li>
	<li>Stimare la forza complessiva come risultato della forza di legame della capacità rinforzo plus anchor, rinforzi con un ancoraggio. Questa ipotesi può essere accettata, secondo i dati esistenti, quando la ventola di ancoraggio copre completamente la larghezza degli FRP, che è coerente con i risultati dagli autori confrontano le prestazioni di esemplari ancorati incollati e unbonded20, 21. Calcolare la forza di progettazione per FRP ancorato con ancoraggio a spillo con la seguente equazione: 
	   Pd = Pdb, d + Panc, d (1)</li>
	<li>Per ancoraggi multipli, determinare l'efficienza di ancoraggio e il contributo in funzione della disposizione degli ancoraggi (numero di strati e righe, spaziatura di ancoraggio). Si prega di verificare la disposizione desiderata al fine di valutare la riduzione di efficienza a causa di ancoraggi multipli ed esprimere la resistenza di progetto del giunto ancorato (Pd) come segue: 
	  Pd = Pdb, d + y' • n • Panc, d (2) Ottenere il coefficiente y' dalle prove con ogni disposizione specifica del progetto, dato il numero di ancore di spike, come i riferimenti20,23. In alternativa al test, considera l'efficienza y' come suggerito negli approcci segnalati da tali prove in quelle stesse pubblicazioni20,23.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Grelle, S., Sneed, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+evaluation+of+anchorage+systems+for+fiber-reinforced+polymer+(FRP)+laminates+bonded+to+reinforced+concrete+elements.">An evaluation of anchorage systems for fiber-reinforced polymer (FRP) laminates bonded to reinforced concrete elements.</a> Struct Cong. , 1157-1168 (2011).</li><li>Kalfat, R., Al-Mahaidi, R., Smith, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anchorage+devices+used+to+improve+the+performance+of+reinforced+concrete+beams+retrofitted+with+FRP+composites:+State-of-the-art+review.">Anchorage devices used to improve the performance of reinforced concrete beams retrofitted with FRP composites: State-of-the-art review.</a> J Compos Constr. , 14-33 (2013).</li><li>Orton, S. L., Jirsa, J. 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Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Un protocollo passo-passo per l'installazione e progettazione di FRP spike ancore è presentato. A meglio della conoscenza authors', nessun protocolli dettagliati su spike ancore sono stati sviluppati per quanto riguarda l'effetto dei parametri di installazione e processo sulla capacità di ancoraggio.
La proposta punta levigante è utile nello svolgimento delle ancore di spike, per mezzo di ridurre la concentrazione di sforzo e ha dimostrato la sua efficacia nel ridurre la dispersione delle prove eseguite su ancoraggi isolati. Questo è legato al miglioramento nel controllo della qualità dell'installazione. Inoltre, la minore dispersione delle ancore eseguita seguendo che il protocollo di installazione proposta consente una riduzione della deviazione standard, contribuendo così ad una progettazione affidabile.
Per quanto riguarda i risultati di prova presentati, non ci sono differenze significative tra un'installazione pre-impregnata e bagnata in termini di carico di rottura. Tuttavia, per il protocollo proposto è consigliabile che i tasselli di ancoraggio essere impregnato immediatamente prima dell'inserimento, per garantire la corretta impregnazione della regione di piegatura. Inoltre, questo impedisce la rottura fragile a causa della resina indurita della regione di piegatura. Se installazione pre-impregnato è impiegato, quindi deve essere garantito che la parte indurita è inferiore la gamba del tassello di ancoraggio. Corretta impregnazione della regione flessione dopo l'inserimento è difficile da raggiungere per le condizioni di test. Dovrebbe essere notato, tuttavia, che questo problema è ridotto quando la regione strombatura del connettore è smazzata fuori.
Lo svantaggio principale connesso con la punta del trapano su misura è che è stato progettato con un raggio di 20 mm, determinando un curvatura per ancoraggi di diametro 10 mm in fori di diametro di 20 mm diametro interno mm 25. Quando confrontato con un più grande raggio di curvatura interno, c'è efficienza connettore inferiore. Si raccomanda che, se è necessaria una forza elevata curvatura, che punta a essere progettato con un raggio non costante in grado di minimizzare la concentrazione di sforzo (per mezzo di massimizzare il raggio di curvatura interno).
La procedura di disegno proposto comprende tutte le misure necessarie per una progettazione completa di rinforzi di FRP incollati esternamente ancorati. Il contributo degli ancoraggi deve essere sempre considerato in termini di un'aggiunta per la forza di legame. Si noti che i test su ancoraggi isolati devono essere effettuati sugli esemplari con la geometria progettato (diametro foro e ancoraggio, infissione lunghezza e curvatura, in particolare) per gli ancoraggi. Quindi, il contributo delle ancore può essere calcolato come un'aggiunta per la forza di legame del rinforzo FRP. Fin qui, i limiti per il design sono il contributo massimo degli ancoraggi e la disposizione ottima di ancoraggi multipli. Il desiderio di autori per indicare che, secondo i database disponibili, spike ancore da solo possono portare come molto carico come il meccanismo aderente da solo, vale a dire che la forza complessiva delle articolazioni ancorate dovrebbe essere due volte quella di unanchored giunti incollati. Tuttavia, questo valore non può essere adottato con fiducia come un valore di design dato il numero limitato di dati esistenti.
Il protocollo presentato per progettazione e installazione di mira ad essere una base per gli sviluppi futuri nel campo dell'ancoraggio di rinforzi FRP incollati esternamente.

FRP ancore offerta una soluzione promettente per migliorare le prestazioni di esternamente legato FRP applicati a strutture esistenti, date che possono ritardare o addirittura impedire debonding guasto1,2. Tuttavia, delle principali preoccupazioni per i progettisti comporta il guasto prematuro delle ancore a taglio a causa della concentrazione di sforzo della regione di piegatura. Qualità dell'installazione e preparazione dei fori liquidazione sono cruciali per limitare la concentrazione di stress che provoca tale guasto prematuro.
Questa carta tratta con un metodo di installazione che mira a ridurre l'impatto della concentrazione dello stress e di fornire un adeguato controllo di qualità della preparazione del foro e l'installazione degli ancoraggi. Il metodo coinvolge quattro parti: foratura e pulizia dei fori, lisciando i bordi del foro con un trapano su misura per evitare irregolarità nella distribuzione-lo stress all'interno della regione di piegatura, installazione dell'ancoraggio stesso, tra cui l'impregnazione di il tassello di ancoraggio e suo inserimento e adesione dell'ancoraggio al rinforzo.
Da ricerca precedentemente pubblicata3,4,5,6,7, si può concludere che spike ancore con una regione di piegatura (vale a dire, con una certa angolazione tra l'estremità libera e il regione incorporato), soffrono di concentrazione di sforzo che è incline a provocare guasti prematuri. Questo non può sempre essere evitato grazie alla geometria dei componenti originali. In molti casi, angoli di 90° tassello sono largamente impiegati, anche se è generalmente accettato che gli angoli di 135° tassello consentono una riduzione nella concentrazione di sforzo e portano a prestazioni migliori delle ancore di spike. I motivi principali per l'utilizzo di angoli a 90° tassello sono che sono più semplici da eseguire e controllare in qualsiasi direzione e che riducono la possibilità di incontrare rinforzi interni.
Figura 1 Mostra un ancoraggio tipico spike con angoli di tassello più comuni. Ancore di Spike installate con angoli di 90° tassello possono, tuttavia, visualizzare una relativamente buona prestazione se viene fornito il corretto controllo della concentrazione dello stress. Limitando lo stress concentrazione generalmente richiede la progettazione di ancoraggi con un interno grande curvatura, come il raggio di curvatura interno è stato trovato a giocare un ruolo importante in fibra annodamento8,9. In questo senso, autori come Orton et al. 3 suggeriscono che dovrebbe essere usato un raggio di curvatura di quattro volte il diametro di ancoraggio. Questo risultati di raccomandazione in impraticabile raggi, di curvatura anche per diametri piccoli anchor, come aumentare il raggio di curvatura coinvolge diminuendo la lunghezza effettiva infissione per una profondità di data buca.
Gli autori ritengono che la raccomandazione di grande raggio di curvatura è legata alla difficoltà di controllare l'interno reale curvatura, da un punto di vista geometrico, quando levigante è fatto a mano. Una punta su misura è stato di conseguenza progettata che permette un facile controllo di qualità dell'installazione e garantisce che il raggio di curvatura è considerato nel disegno.
Nel libro sono considerati due diversi processi. Quello primo è relativo alla procedura di installazione per i connettori (ancore, soprattutto prima smazzante fuori l'estremità libera), mentre il secondo include il metodo proposto per la progettazione con spike ancore e la verifica ha bisogno.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:957px;" width="957">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Concrete</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">The concrete for support has a dosage made by the authors, and a strength class no lower than C40</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">SikaWrap anchor C</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">This material has been used for the FRP spike anchors. SikaWrap Anchor C is a unidirectional, carbon fiber rope, sheathed in an elastic gauze. The gauze can be cut onsite to create a fan end that anchors CFRP fabrics and plates used in the structural strengthening of masonry and concrete.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Sikadur 330</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Impregnating resin, apt for manual saturation methods. The product was used for impregnating the anchor dowel before insertion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sikadur 30</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Thixotropic, two part epoxy resin applied by spatula and therefore suitable for virtually any application, including overhead</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Drill bit</td>
			<td style="width:96px;">Betazul</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Drill bit employed to smooth the holes that was designed by the authors and developed by Betazul SA</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hammer drill</td>
			<td style="width:96px;">Hilti</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Tool for the execution of anchor holes on masonry and concrete, for different drilling ranges</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Wire brush</td>
			<td style="width:96px;">Hilti</td>
			<td style="width:119px;">Hit series</td>
			<td style="width:527px;">For the proper brushing of drilled holes of varying diameters and embedment depths</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Blow-out pump</td>
			<td style="width:96px;">Hilti</td>
			<td style="width:119px;">Hit series</td>
			<td>Manual blow-out pump&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SikaWrap-230 C</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Unidirectional woven carbon fiber fabric for dry application process</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Aluminium Bubble Roller</td>
			<td style="width:96px;">Fibre glast</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">For laminations where increased pressure is necessary to release air bubbles. They are straight across the width of the head and provide excellent air relief for nearly all applications.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Brush</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For impregnation of FRP bundle and sheet</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">600 kN testing machine</td>
			<td style="width:96px;">Proeti</td>
			<td style="width:119px;">DI-CP/S</td>
			<td style="width:527px;">This is used for the shear test of anchors, in order to evaluate the efficacy of the proposed insertion method</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Cable ties</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Cable ties are needed to fasten the end of the anchor dowel in order to prevent fanning out of the fibers during insertion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Measuring tape</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">The measuring tape is necessary to control the embedment length as well as the diameter of the drill bit and hole clearance</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Steel wire</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Required to assist insertion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Rigid (steel) bar</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">A rigid bar of any material (in this case, it was made with a steel bar) is needed to control the embedment length</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

installation method to enhance quality control for fiber reinforced polymer spike anchors

Rinforzato con fibra polimerica (FRP) ancore in modo promettente per migliorare le prestazioni di FRP incollati esternamente applicato a strutture esistenti, in quanto possono ritardare o addirittura impedire l'errore di debonding. Tuttavia, una preoccupazione importante affrontata dai progettisti è il guasto prematuro degli ancoraggi a causa della concentrazione di sforzo. Qualità cattiva installazione e preparazione dei fori liquidazione può causare stress concentrazione che provoca questo guasto prematuro. Questa carta tratta con un metodo di installazione che mira a ridurre l'impatto della concentrazione dello stress e di fornire un adeguato controllo di qualità della preparazione del foro. Il metodo prevede tre parti: la perforazione e pulizia dei fori, l'arrotondamento dei bordi foro con un trapano su misura e l'installazione dell'ancoraggio stesso, tra cui l'impregnazione del tassello di ancoraggio e del suo inserimento. Tifosi di ancoraggio (la lunghezza libera delle punte) quindi sono legati per il rinforzo di FRP esterno. Per l'ancoraggio di estremità e nel caso di rinforzi con pieghe multiple, si raccomanda che la ventola di ancoraggio inserito tra due strati di assistere il meccanismo di trasferimento dello stress.
La procedura proposta è completata con un approccio progettuale per ancoraggi di spike, basato su un ampio database. Si propone che il design segue un numero di passi, vale a dire: selezione del diametro di ancoraggio e successiva resistenza alla trazione del connettore (vale a dire, l'ancoraggio prima smazzante fuori l'estremità libera), valutazione della riduzione di resistenza alla trazione a causa piegatura, fornitura di abbastanza infissione per prevenire lo slittamento guasto e la considerazione del numero e la spaziatura delle ancore per un rinforzo dato. In questo senso, si deve osservare che ulteriore ricerca è necessaria al fine di ottenere un'espressione generale per il contributo di spike ancore a forza di legame complessiva dei rinforzi in FRP.

Test sono stati condotti sui connettori isolati per valutare l'efficacia del metodo levigante. Inoltre, sono stati confrontati due metodi di impregnazione e inserimento dei connettori. Il metodo bagnato ha coinvolto impregnare le ancore immediatamente prima dell'inserimento, come il protocollo presentato. Il metodo indurito (o pre-impregnato) ha consistito di impregnazione della regione incorporata di ancore in anticipo, almeno 24 ore prima dell'inserimento.
Test condotti seguendo il metodo proposto, è stato realizzato un aumento medio di 27 MPa rispetto agli esemplari non levigata dello stesso diametro lunghezza e foro di infissione. Di nota è la differenza in termini della deviazione standard, che era solo 10,9 MPa per campioni levigati seguendo il metodo, mentre per i campioni non levigata e una configurazione identica era 88,2 MPa. Si deve osservare che la resistenza alla trazione delle corde in fibra di carbonio testata non è stata realizzata in qualsiasi test, come tutti gli ancoraggi hanno esibito guasto prematuro a causa di essere a taglio.
La differenza tra i due metodi di impregnazione e l'installazione non era importante in termini di carico di rottura, ma è stato significativo in termini della dispersione. Ciò è stata collegata la relativa facilità di controllo di qualità, che è critica per ancoraggi di spike. Si deve osservare che la manipolazione delle ancore FRP richiede lavoratori abili. Tuttavia, dato che la qualità dell'impregnazione è difficile da controllare nel metodo temprato, questo metodo non è consigliato. Pre-impregnati connettori avevano deviazioni standard superiore quando la lunghezza di infissione era sufficiente per impedire il fallimento aderente (100 e 125 lunghezze embedment mm, hemb). Risultati ottenuti dal bagnato e indurite ancore con fori levigati vengono visualizzati nella Figura 4.
Capacità di carico calcolate secondo le equazioni presentate si inserisce i dati disponibili in estraibile e taglio. Per saperne di più su questa costruzione di modelli di progettazione e i risultati dei test, vedere opere precedenti autori7,14.
Una volta che la portata di picco isolato ancore è stato affrontato, è fondamentale valutare il contributo alla forza complessiva di rinforzi incollati esternamente. I dati esistenti per giunti di FRP ancorati in situazioni semplici con ancoraggi a spillo (cioè, singolo o doppio taglio prove su provini di calcestruzzo) sono piuttosto limitati. I passi proposti per la progettazione con FRP ancore sono stati trovati per accettabilmente si adattano bene a database esistente compresi i test di diversi autori5,19,20,21,22 .
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig1.jpg"> Figura 1 : Configurazione e tassello angoli di FRP spike ancore. L'angolo di centraggio, insieme con la lunghezza di infissione, svolge un ruolo importante nella concentrazione di sforzo negli ancoraggi di spike. L'angolo del ventilatore deve essere adattata alla larghezza del rinforzo esterno. (un) tipico FRP ancoraggio di spike. (b) le variabili per il design (angolo di ventilatore, tassello angolo, lunghezza di infissione e lunghezza di ventilatore) sono riassunti. I parametri d0 e dun sono il diametro nominale dell'ancoraggio e il diametro del foro, rispettivamente. Questa figura è stata modificata da Villanueva Llauradó et al 201714. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig2.jpg"> Figura 2 : Su misura punta a. Generare le punte su misura con il raggio desiderato. Punte di diamante possono essere scelta per motivi di durata. Lo strumento proposto (un) ha otto frese. Il processo di smussatura è terminato quando lo strumento tondo piatto dello strumento tocca la superficie del substrato. Il profilo risultante del foro è illustrato in (b). <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig3.jpg"> Figura 3: connessione tra spike ancoraggio e rinforzo esterno. I passi principali coinvolti nell'installazione e nella connessione tra il rinforzo esterno e l'ancoraggio di spike sono raffigurati qui. (a) il primo strato (o livello) del rinforzo FRP viene applicato al substrato con resina. (b) l'inserimento del tassello ancoraggio nel foro. (c) la lunghezza libera dell'ancoraggio è smazzato fuori e legato al rinforzo con resina. (d) dopo ogni passaggio di applicazione della resina, i vuoti d'aria devono essere rimosso con un rullo di bolla. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig4.jpg"> Figura 4 : Influenza del metodo di inserimento dalla dispersione dei risultati. Risultati dei test eseguiti dagli autori (valori medi e barre di errore che rappresenta l'intervallo di 95% centrale). C'è un aumento quasi lineare della capacità di ancoraggio con lunghezza di infissione. Questo viene visualizzato con l'influenza del metodo di installazione dalla dispersione dei risultati. Gli assi orizzontali e verticali rappresentano, rispettivamente, la lunghezza di infissione (hemb) ed il rapporto tra le prestazioni effettive delle ancore (Puna) e la loro resistenza alla trazione (Pu). <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

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Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Questo manoscritto presenta un metodo per controllare la qualità dell'installazione per spike ancore progettata per ritardare la delaminazione dei polimeri a fibra rinforzata esternamente. Il protocollo prevede la preparazione del foro e il processo di inserimento. I parametri più influenti sull'efficienza degli ancoraggi sono discussi.

Metodo di installazione per migliorare il controllo di qualità per fibra rinforzata polimero Spike ancore

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

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Nanyang Technological University

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JoVE Journal

JoVE Core

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Engineering

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Horizontal and Vertical Curves

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7.0K Views.  Technical University of Madrid. Questo manoscritto presenta un metodo per controllare la qualità dell'installazione per spike ancore progettata per ritardare la delaminazione dei polimeri a fibra rinforzata esternamente. Il protocollo prevede la preparazione del foro e il processo di inserimento. I parametri più influenti sull'efficienza degli ancoraggi sono discussi.

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Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of low weight, easy tailoring of properties and a wide spectrum of applications2,3. Due to sensitivity of conducting polymers to environmental conditions (e.g., air, oxygen, moisture, high temperature and chemical solutions), lithographic techniques present significant technical challenges when working with these materials4. For example, current photolithographic methods, such as ultra-violet (UV), are unsuitable for patterning the conducting polymers due to the involvement of wet and/or dry etching processes in these methods. In addition, current micro/nanosystems mainly have a planar form5,6. One layer of structures is built on the top surfaces of another layer of fabricated features. Multiple layers of these structures are stacked together to form numerous devices on a common substrate. The sidewall surfaces of the microstructures have not been used in constructing devices. On the other hand, sidewall patterns could be used, for example, to build 3-D circuits, modify fluidic channels and direct horizontal growth of nanowires and nanotubes.
A macropunching method has been applied in the manufacturing industry to create macropatterns in a sheet metal for over a hundred years. Motivated by this approach, we have developed a micropunching lithography method (MPL) to overcome the obstacles of patterning conducting polymers and generating sidewall patterns. Like the macropunching method, the MPL also includes two operations (Fig. 1): (i) cutting; and (ii) drawing. The "cutting" operation was applied to pattern three conducting polymers4, polypyrrole (PPy), Poly(3,4-ethylenedioxythiophen)-poly(4-styrenesulphonate) (PEDOT) and polyaniline (PANI). It was also employed to create Al microstructures7. The fabricated microstructures of conducting polymers have been used as humidity8, chemical8, and glucose sensors9. Combined microstructures of Al and conducting polymers have been employed to fabricate capacitors and various heterojunctions9,10,11. The "cutting" operation was also applied to generate submicron-patterns, such as 100- and 500-nm-wide PPy lines as well as 100-nm-wide Au wires. The "drawing" operation was employed for two applications: (i) produce Au sidewall patterns on high density polyethylene (HDPE) channels which could be used for building 3D microsystems12,13,14, and (ii) fabricate polydimethylsiloxane (PDMS) micropillars on HDPE substrates to increase the contact angle of the channel15.

A micropunching lithography approach is developed to generate micro- and submicron-patterns on top, sidewall and bottom surfaces of polymer substrates. It overcomes the obstacles of patterning conducting polymers and generating sidewall patterns. This method allows rapid fabrication of multiple features and is free of aggressive chemistry.

Micropunching litografia per la generazione di Micro-e submicroniche modelli sul Polymer Substrati

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of ...

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Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe their electromagnetic properties to the structure of their constituents, instead of the atoms that compose them. For example, sub-wavelength metal wires can be arranged to possess an effective electric permittivity that is either positive or negative at a given frequency, in contrast to the metals themselves 2. This unprecedented control over the behaviour of light can potentially lead to a number of novel devices, such as invisibility cloaks 3, negative refractive index materials 4, and lenses that resolve objects below the diffraction limit 5. However, metamaterials operating at optical, mid-infrared and terahertz frequencies are conventionally made using nano- and micro-fabrication techniques that are expensive and produce samples that are at most a few centimetres in size 6-7. Here we present a fabrication method to produce hundreds of meters of metal wire metamaterials in fiber form, which exhibit a terahertz plasmonic response 8. We combine the stack-and-draw technique used to produce microstructured polymer optical fiber 9 with the Taylor-wire process 10, using indium wires inside polymethylmethacrylate (PMMA) tubes. PMMA is chosen because it is an easy to handle, drawable dielectric with suitable optical properties in the terahertz region; indium because it has a melting temperature of 156.6 &deg;C which is appropriate for codrawing with PMMA. We include an indium wire of 1 mm diameter and 99.99% purity in a PMMA tube with 1 mm inner diameter (ID) and 12 mm outside diameter (OD) which is sealed at one end. The tube is evacuated and drawn down to an outer diameter of 1.2 mm. The resulting fiber is then cut into smaller pieces, and stacked into a larger PMMA tube. This stack is sealed at one end and fed into a furnace while being rapidly drawn, reducing the diameter of the structure by a factor of 10, and increasing the length by a factor of 100. Such fibers possess features on the micro- and nano- scale, are inherently flexible, mass-producible, and can be woven to exhibit electromagnetic properties that are not found in nature. They represent a promising platform for a number of novel devices from terahertz to optical frequencies, such as invisible fibers, woven negative refractive index cloths, and super-resolving lenses.

Metamaterials at terahertz frequencies offer unique opportunities, but are challenging to fabricate in bulk. We adapt the fabrication procedure for microstructured polymer optical fibers to inexpensively fabricate metamaterials potentially on an industrial scale. We produce polymethylmethacrylate fibers containing ~10 &mu;m diameter indium wires separated by ~100 &mu;m, which exhibit a terahertz plasmonic response.

Metamateriali Realizzazione tramite il metodo di disegno fibra

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

Integrating a Triplet-triplet Annihilation Up-conversion System to Enhance Dye-sensitized Solar Cell Response to Sub-bandgap Light

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents and hence higher efficiencies. Photon up-conversion by way of triplet-triplet annihilation (TTA-UC) is an attractive technique for using these otherwise wasted low energy photons to produce photocurrent, while not interfering with the photoanodic performance in a deleterious manner. Further to this, TTA-UC has a number of features, distinct from other reported photon up-conversion technologies, which renders it particularly suitable for coupling with DSC technology. In this work, a proven high performance TTA-UC system, comprising a palladium porphyrin sensitizer and rubrene emitter, is combined with a high performance DSC (utilizing the organic dye D149) in an integrated device. The device shows an enhanced response to sub-bandgap light over the absorption range of the TTA-UC sub-unit resulting in the highest figure of merit for up-conversion assisted DSC performance to date.

An integrated device, incorporating a dye-sensitized solar cell and triplet-triplet annihilation up-conversion unit was produced, affording enhanced light harvesting, from a wider section of the solar spectrum. Under modest irradiation levels a significantly enhanced response to low energy photons was demonstrated, yielding a record figure of merit for dye-sensitized solar cells.

L&#39;integrazione di un Triplet-tripletta Annihilation sistema Up-conversione per migliorare Dye-sensibilizzati Risposta Solar Cell a Sub-bandgap Luce

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents ...

Preparation and Friction Force Microscopy Measurements of Immiscible, Opposing Polymer Brushes

Solvated polymer brushes are well known to lubricate high-pressure contacts, because they can sustain a positive normal load while maintaining low friction at the interface. Nevertheless, these systems can be sensitive to wear due to interdigitation of the opposing brushes. In a recent publication, we have shown via molecular dynamics simulations and atomic force microscopy experiments, that using an immiscible polymer brush system terminating the substrate and the slider surfaces, respectively, can eliminate such interdigitation. As a consequence, wear in the contacts is reduced. Moreover, the friction force is two orders of magnitude lower compared to traditional miscible polymer brush systems. This newly proposed system therefore holds great potential for application in industry. Here, the methodology to construct an immiscible polymer brush system of two different brushes each solvated by their own preferred solvent is presented. The procedure how to graft poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) from a flat surface and poly(methyl methacrylate) (PMMA) from an atomic force microscopy (AFM) colloidal probe is described. PNIPAM is solvated in water and PMMA in acetophenone. Via friction force AFM measurements, it is shown that the friction for this system is indeed reduced by two orders of magnitude compared to the miscible system of PMMA on PMMA solvated in acetophenone.

The methodology to perform friction force microscopy experiments for contacting brushes is presented: Two polymer brushes that are grafted from (a) substrates and (b) colloidal probes are slid to show that, by using two contacting immiscible brush systems, friction in sliding contacts is reduced compared to miscible brush systems.

Preparazione e attrito Forza Microscopia Misure di Immiscibile, Opposing Pennelli Polymer

Solvated polymer brushes are well known to lubricate high-pressure contacts, because they can sustain a positive normal load while maintaining low ...

A Testing Platform for Durability Studies of Polymers and Fiber-reinforced Polymer Composites under Concurrent Hygrothermo-mechanical Stimuli

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs and condition-based maintenance. These materials are adopted in a wide range of engineering applications, from aircraft and ship structures, to bridges, wind turbine blades, biomaterials and biomedical implants. Polymers are viscoelastic materials, and their response may be highly nonlinear and thus make it challenging to predict and monitor their in-service performance. The laboratory-scale testing platform presented herein assists the investigation of the influence of concurrent mechanical loadings and environmental conditions on these materials. The platform was designed to be low-cost and user-friendly. Its chemically resistant materials make the platform adaptable to studies of chemical degradation due to in-service exposure to fluids. An example of experiment was conducted at RT on closed-cell polyurethane foam samples loaded with a weight corresponding to ~50% of their ultimate static and dry load. Results show that the testing apparatus is appropriate for these studies. Results also highlight the larger vulnerability of the polymer under concurrent loading, based on the higher mid-point displacements and lower residual failure loads. Recommendations are made for additional improvements to the testing apparatus.

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites in service is a critical aspect for their designs and condition-based maintenance. We present a novel low-cost laboratory testing platform for the investigation of the influence of concurrent mechanical and environmental loadings, and may help design more efficient yet safer composite structures.

Una piattaforma di prova per una durata Studi di polimeri e fibra-Reinforced Polymer Composites sotto Stimoli Concurrent Hygrothermo-meccanico

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs ...

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step process that finishes with Negishi coupling. Negishi coupling is a cross-coupling process in which a chemical precursor is first lithiated, followed by transmetallation with ZnCl2. The resultant organozinc compound can be coupled to a dibrominated aromatic precursor to give the conjugated monomer. Polymer films can be prepared via electropolymerization of the monomer and characterized using cyclic voltammetry and ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR) spectroscopy. Nanoparticles (NPs) are prepared via emulsion polymerization of the monomer using a two-surfactant system to yield an aqueous dispersion of the polymer NPs. The NPs are characterized using dynamic light scattering, electron microscopy, and UV-Vis-NIR-spectroscopy. Cytocompatibility of NPs is investigated using the cell viability assay. Finally, the NP suspensions are irradiated with a NIR laser to determine their effectiveness as potential materials for photothermal therapy (PTT).

A protocol is presented for the synthesis and preparation of nanoparticles consisting of electroactive polymers.

Proprietà elettroattivo Polymer Nanoparticelle Esporre fototermiche

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists chiefly of velocity and temperature readings, both ideally having high spatial and temporal resolution to facilitate rigorous code validation. While high resolution velocity data is readily obtained through optical measurement techniques such as particle image velocimetry, it has proven difficult to obtain temperature data with similar resolution. Traditional sensors such as thermocouples cannot fill this role, but the recent development of distributed sensing based on Rayleigh scattering and swept-wave interferometry offers resolution suitable for CFD code validation work. Thousands of temperature measurements can be generated along a single thin optical fiber at hundreds of Hertz. Sensors function over large temperature ranges and within opaque fluids where optical techniques are unsuitable. But this type of sensor is sensitive to strain and humidity as well as temperature and so accuracy is affected by handling, vibration, and shifts in relative humidity. Such behavior is quite unlike traditional sensors and so unconventional installation and operating procedures are necessary to ensure accurate measurements. This paper demonstrates implementation of a Rayleigh scattering-type distributed temperature sensor in a thermal mixing experiment involving two air jets at 25 and 45 &#176;C. We present criteria to guide selection of optical fiber for the sensor and describe installation setup for a jet mixing experiment. We illustrate sensor baselining, which links readings to an absolute temperature standard, and discuss practical issues such as errors due to flow-induced vibration. This material can aid those interested in temperature measurements having high data density and bandwidth for fluid dynamics experiments and similar applications. We highlight pitfalls specific to these sensors for consideration in experiment design and operation.

We demonstrate use of a fiber optic distributed sensor for mapping the temperature field of mixing air jets. The Rayleigh scattering-based sensor generates thousands of data points along a single fiber to provide exceptional spatial resolution that is unattainable with traditional sensors such as thermocouples.

Fibre ottiche sensori distribuiti per alta risoluzione Mappatura temperatura Campo

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Morphology Control for Fully Printable Organic&#8211;Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting material. However, fullerene derivatives are air-sensitive; therefore, air-stable material is needed as an alternative. In the present study, we propose and describe the properties of Ti-alkoxide as an alternative electron-accepting material to fullerene derivatives to create highly air-stable BHJ solar cells. It is well-known that controlling the morphology in the photoactive layer, which is constructed with fullerene derivatives as the electron acceptor, is important for obtaining a high overall efficiency through the solvent method. The conventional solvent method is useful for high-solubility materials, such as fullerene derivatives. However, for Ti-alkoxides, the conventional solvent method is insufficient, because they only dissolve in specific solvents. Here, we demonstrate a new approach to morphology control that uses the molecular bulkiness of Ti-alkoxides without the conventional solvent method. That is, this method is one approach to obtain highly efficient, air-stable, organic-inorganic bulk-heterojunction solar cells.

A method for fully printable, fullerene-free, highly air-stable, bulk-heterojunction solar cells based on Ti alkoxides as the electron acceptor and the electron-donating polymer fabrication is described here. Moreover, a method for controlling the morphology of the photoactive layer through the molecular bulkiness of the Ti-alkoxide units is reported.

Controllo Morfologia per Bulk-eterogiunzione completamente stampabili celle solari organiche-inorganici a base di un Ti-alcossido e semiconduttore Polymer

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, interface precipitation, and mini-emulsion. In all methods, well-defined, micrometer-sized spheres are obtained from a self-assembling process in solution. The vapor diffusion method can result in spheres with the highest sphericity and surface smoothness, yet the types of the polymers able to form these spheres are limited. On the other hand, in the mini-emulsion method, microspheres can be made from various types of polymers, even from highly crystalline polymers with coplanar, &#960;-conjugated backbones. The photoluminescent (PL) properties from single isolated microspheres are unusual: the PL is confined inside the spheres, propagates at the circumference of the spheres via the total internal reflection at the polymer/air interface, and self-interferes to show sharp and periodic resonant PL lines. These resonating modes are so-called "whispering gallery modes" (WGMs). This work demonstrates how to measure WGM PL from single isolated spheres using the micro-photoluminescence (&#181;-PL) technique. In this technique, a focused laser beam irradiates a single microsphere, and the luminescence is detected by a spectrometer. A micromanipulation technique is then used to connect the microspheres one by one and to demonstrate the intersphere PL propagation and color conversion from coupled microspheres upon excitation at the perimeter of one sphere and detection of PL from the other microsphere. These techniques, &#181;-PL and micromanipulation, are useful for experiments on micro-optic application using polymer materials.

Protocols for the synthesis of microspheres from polymers, the manipulation of microspheres, and micro-photoluminescence measurements are presented.

Fabbricazione di microsfere di polimeri per risonatore ottico e applicazioni laser

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent this outflow, a control device is required. A siphon breaker is a type of safety device that can be utilized to control the loss of coolant water effectively.
To analyze the characteristics of siphon breaking, a real-scale experiment was conducted. From the results of the experiment, it was found that there are several design factors that affect the siphon breaking phenomenon. Therefore, there is a need to develop a theoretical model capable of predicting and analyzing the siphon breaking phenomenon under various design conditions. Using the experimental data, it was possible to formulate a theoretical model that accurately predicts the progress and the result of the siphon breaking phenomenon. The established theoretical model is based on fluid mechanics and incorporates the Chisholm model to analyze two-phase flow. From Bernoulli&#39;s equation, the velocity, quantity, undershooting height, water level, pressure, friction coefficient, and factors related to the two-phase flow could be obtained or calculated. Moreover, to utilize the model established in this study, a siphon breaker analysis and design program was developed. The simulation program operates on the theoretical model basis and returns the result as a graph. The user can confirm the possibility of the siphon breaking by checking the shape of the graph. Furthermore, saving the entire simulation result is possible and it can be used as a resource for analyzing the real siphon breaking system.
In conclusion, the user can confirm the status of the siphon breaking and design the siphon breaker system using the program developed in this study.

The siphon breaking phenomenon was investigated experimentally and a theoretical model was proposed. A simulation program based on the theoretical model was developed and the results of the simulation program were compared with experimental results. It was concluded that the results of the simulation program matched the experimental results well.

Studio di simulazione e sifone Breaker esperimento per un reattore di ricerca

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...