Atomic Hourglass and Thermometer Based on Diffusion of a Mobile Dopant in VO2.

Transformations between different atomic configurations of a material oftentimes bring about dramatic changes in functional properties as a result of the simultaneous alteration of both atomistic and electronic structure. Transformation barriers between polytypes can be tuned through compositional modification, generally in an immutable manner. Continuous, stimulus-driven modulation of phase stabilities remains a significant challenge. Utilizing the metal-insulator transition of VO2, we exemplify that mobile dopants weakly coupled to the crystal lattice provide a means of imbuing a reversible and dynamical modulation of the phase transformation. Remarkably, we observe a time- and temperature-dependent evolution of the relative phase stabilities of the M1 and R phases of VO2 in an "hourglass" fashion through the relaxation of interstitial boron species, corresponding to a 50 °C modulation of the transition temperature achieved within the same compound. The material functions as both a chronometer and a thermometer and is "reset" by the phase transition. Materials possessing memory of thermal history hold promise for applications such as neuromorphic computing, atomic clocks, thermometry, and sensing.

Caracterización de la composición en proteína, lípidos, energía y perfiles de ácidos grasos en huevos de tilapia roja (Oreochromis spp.) / Characterization of the Protein, Lipid, Energy and Fatty Acid Profile Composition in Red Tilapia (Oreochromis spp.) eggs / Caracterização da composição em proteína, lipídios, energia e perfis de ácidos gordurosos em ovos de tilápia vermelha (Oreochromis spp.)

Luego de considerar el significado de las tilapias en el escenario piscícola nacional, la posibilidad de mejorar los índices de producción es un imperativo técnico y, dentro de estos, focalizar esfuerzos experimentales en la semilla resulta ser una opción estratégica. Con el fin de establecer un referente de base se utilizaron las puestas individuales de 50 hembras de tilapia roja (Oreochromis spp.) para determinar los contenidos en los huevos de proteína (%MS), extracto etéreo (%MS), energía (cal g-1) y los perfiles de ácidos grasos (%), con algunas relaciones de interés analítico. Salvo ciertas variaciones menores, los valores encontrados se ajustan a los registros disponibles para la especie en diferentes estudios, lo que sugiere que las dietas ofrecidas a los reproductores experimentales contienen los mínimos necesarios para asegurar una provisión de nutrientes y energía suficientes para los embriones y las larvas en formación. Se analiza que, como punto de partida, esta serie de datos tiene utilidad para el desarrollo de trabajos destinados a mejorar los estándares de producción de alevinos, considerando que las variaciones en la composición, que pueden ser determinadas sobre los huevos, se pueden utilizar y tienen validez como un indicativo directo de su calidad.

After considering the meaning of tilapia in the national piscicultural scenario, the possibility of improving production rates is a technical imperative and, among these, focusing experimental efforts in the seed turns out to be a strategic option. In order to establish a base model, individual laying of 50 female red tilapia (Oreochromis spp.) were used to determine the content of protein in eggs (%MS), ether extract (%DM), energy (cal g-1) and fatty acid profiles (%) with some relations of analytical interest. Except for minor variations, the values found are consistent with the available records for the species in different studies, suggesting that diets offered to experimental breeders contain the minimum necessary to ensure provision of sufficient energy and nutrients for embryos and larvae in formation. It is analyzed that, as a starting point, this series of data is useful for the development of work to improve the standards of fingerling production, considering that variations in the composition, which can be determined on the eggs, can be used and have validity as a direct indication of its quality.

Depois de considerar o significado das tilápias no cenário da piscicultura nacional, a possibilidade de melhorar los índices de produção é um imperativo técnico e, dentro destes, focalizar esforços experimentais na semente resulta ser uma opção estratégica. Com a finalidade de estabelecer um referente de base, se utilizaram as postas individuais de 50 fêmeas de tilápia vermelha (Oreochromis spp.) para determinar os conteúdos nos ovos de proteína (%MS), extrato etéreo (%MS), energia (cal g-1) e os perfis de ácidos gordurosos (%), com algumas relações de interesse analítico. Com exceção de algumas variações menores, os valores encontrados se ajustam aos registros disponíveis para a espécie em diferentes estágios, o que sugere que as dietas oferecidas aos reprodutores experimentais contêm os mínimos necessários para assegurar uma provisão de nutrientes e energia suficientes para os embriões e as larvas em formações. Analisa-se que, como ponto de partida, esta série de dados tem utilidade para o desenvolvimento de trabalhos destinados a melhorar os padrões de produção de alevinos, considerando que as variações na composição, que podem ser determinadas sobre os ovos, se podem utilizar e têm validade como um indicativo direto de sua qualidade.

Desarrollo embrionario del capaz pimelodus grosskopfii (Steindachner, 1879) / Embryonic development of capaz pimelodus grosskopfii (Steindachner, 1879)

El conocimiento del desarrollo embrionario en los peces es especialmente importante en especies nativas con potencial para la piscicultura, en virtud que permite identificar eventos morfológicos y cronológicos, necesarios para establecer prácticas de manejo durante las fases de incubación y larvicultura. El capaz (Pimelodus grosskopfii) es una especie con potencial para cultivo comercial, por sus hábitos alimenticios omnívoros y aceptación de su carne en el mercado. Para estudiar el desarrollo embrionario de la especie, ejemplares adultos sexualmente maduros fueron inducidos a la reproducción con extracto de hipófisis de carpa (5,75 y 4,0 mg Kg-1, hembras y machos, respectivamente). Los óvulos seminados fueron incubados en un sistema de flujo ascendente de 30 L a 27 +/- 1 °C. Las muestras (n=30) fueron colectadas al momento de la extrusión, durante la fertilización y cada 15 minutos a partir de las 0 horas postfertilización (HPF) hasta las 2 horas y cada 30 minutos desde las 2 HPF hasta 5 HPF; finalmente, entre las 5 HPF y la eclosión, cada 60 minutos. Los óvulos fertilizados presentaron forma esférica, sin adherencias y con amplio espacio perivitelino. El desarrollo embrionario finalizó a las 12 HPF. La diferenciación del polo animal y vegetal ocurrió a las 0,2 HPF, el primer clivaje a las 0,3 HPF, el blastodisco alto y estratificado a las 1,8 HPF, el blastodisco achatado a las 3,3 HPF, la epibolia < a 50 por ciento se observó a las 4 HPF, el cierre del blastoporo a las 5,7 HPF, la diferenciación cráneo caudal e inicio de la neurolación a las 7 HPF, la diferenciación de las vesículas ópticas, óticas y vesícula de Kupffer a las 8,5 HPF, la liberación de la cola del vitelo a las 10 HPF, los primeros movimientos se observaron a las 10,5 HPF y finalmente la eclosión ocurrió a las 12 HPF. Las larvas al eclosionar presentaron una longitud total de 2987+/-67 um, sin pigmentación, tracto digestivo rudimentario, sin abertura bucal ni anal y presencia de cromatóforos...

The knowledge of embryonic development in fish is important in native species with potential for fish farming, by virtue of which it makes possible to identify morphological and chronological events to establish management practices during incubation periods and larviculture. The capaz (Pimelodus grosskopfii) is a species with potential for commercial crop, due to their omnivorous eating habits and acceptance of its meat in the market. To study the embryonic development of the species, sexually mature adult specimens were induced to reproduce with carp pituitary extract (5.75 and 4.0 mgKg-1, females and males, respectively). The inseminated oocytes were incubated in an upward flow system 30 a 27 +/- 1 ° C. The samples (n = 30) were collected at the same time of the extrusion, during fertilization, and every 15 minutes starting from 0 to 2 hours post fertilization (HPF) and every 30 minutes from 0 to 2 HPF, and every 30 minutes from 2 to 5 HPF; finally, between 5 HPF and hatching every 60 minutes. The fertilized oocytes had a spherical shape without adhesions and large perivitelline space. Embryonic development took 12 HPF. The differentiation in animal and vegetal pole occurred at 0.2 HPF, the first cleavage at 0.3 HPF, stratified and high blastodisc at 1.8 HPF, flattened blastodisc at 3.3 HPF, the epiboly <50 percent was observed at 4 HPF, the closure of the blastopore at 5.7 HPF, cranial-caudal differentiation and starting the neurolation at 7 HPF, the differentiation of the optic vesicles, otic and Kupffer's vesicle at 8.5 HPF, tail of the vitelum was released at 10 HPF, first movements were observed at 10.5 and finally hatching occurred at 12 HPF. When the larvae hatched, they showed a total length of 2987+/-67 µm, without depigmentation, rudimentary digestive system without oral and anal opening and the presence of chromatophores on the yolk sac.

Body weight is inversely associated with ammonia excretion in red tilapia (Oreochromis sp) / El peso corporal esta inversamente relacionado con la excreción de amonio en tilapia roja (Oreochromis sp) / O peso corporal está inversamente relacionado com a excreção de amônia em tilápia vermelha (Oreochromis sp)

To meet the increasing demand for fish, aquaculture has expanded through intensive farming that requires large amounts of feed. This can cause environmental and economic difficulties because fish can only retain 20 to 30 % of the ingested nitrogen (N). The remaining fraction is excreted as ammonium and can accumulate in water, thus becoming detrimental to fish performance. This experiment used red tilapia (Oreochromis sp) to determine the effects of temperature, body weight, and dietary crude protein (CP) on ammonium excretion. A factorial AxBxC design was used to compare total ammonium excreted. Factor A is defined as fish body weight (P). Fish weights were: P1= 100 ± 6.2, P2= 249 ± 4.2 y P3= 498 ± 4.7g. Factor B is defined as dietary protein levels (D1, D2 y D3), and factor C as water temperature (T1 and T2). Increased dietary protein levels, as well as water temperature caused significant increases in ammonium excretion (p<0.05). Body weight showed an inverse relationship with ammonia excretion. The 100 g fish at 26 ºC consuming a 25.6% CP diet excreted 468.8 ± 2.2 g N- NH4+ /day/kg, while 498 g fish under the same diet and temperature, excreted 356.3 ± 1.6 mg N- NH4+ /day/kg. This study suggests that dietary factors and environmental variables can alter ammonia excretion in fish, and thus affect of ammonia toxicity in the surrounding water.

Con el fin de atender la creciente demanda del mercado, la acuicultura se ha expandido mediante la implementación de sistemas de cultivo intensivo que requieren suministro de altas cantidades de alimento. Estas condiciones pueden generar dificultades ambientales y económicas debido a que los peces solamente pueden retener 20 a 30% del nitrógeno (N) ingerido; la proporción restante, que es excretada en la forma de amonio, se puede acumular en al agua llegando a ser perjudicial para los peces. El presente experimento fue realizado con el fin de determinar el efecto de la temperatura, peso corporal y niveles proteicos de las dietas sobre las tasas de excreción de amonio total en tilapia roja (Oreochromis sp). Para la cuantificación del amonio total se aplicó un diseño completamente al azar con arreglo factorial AxBxC, siendo el factor A = peso corporal de los peces (P1= 100 ± 6.2, P2= 249 ± 4.2 y P3= 498 ± 4.7 g), B= dietas experimentales (D1, D2 y D3) y C = temperatura del agua (T1 Y 72). El aumento de los niveles de proteína de la dieta, así como de la temperatura del agua, ocasionaron incrementos significativos en las tasas de excreción de amonio total (p<0.05). El peso corporal presentó una relación inversa respecto a la tasa de excreción de amonio. Peces de 100 g a 26 ºC y una dieta con un nivel proteico del 25.6% excretaron 468.8 ± 2.2 g N-NH4+ al día/kg de peso vivo, en tanto que peces de 498 g bajo la misma dieta y la misma temperatura, excretaron 356.3 ± 1.6 mg N-NH4+ al día/kg de peso vivo.

Para atender à crescente demanda do mercado, a aquicultura tem se expandido através da implementação de sistemas de agricultura intensiva que exigem a entrega de grandes quantidades de alimentos. Essas condições podem gerar dificuldades ambientais e económicas porque o peixe só pode conter 20 a 30% de nitrogênio (N) ingeridos, o resto é excretada na forma de amônia pode acumular-se na água tornando-se prejudicial para os peixes. Este experimento foi conduzido para determinar o efeito da temperatura, peso corporal e níveis de proteína na dieta sobre a taxa de excreção de amônia total em tilápia vermelha (Oreochromis sp.) Para a quantificação de amônia total foi aplicado um delineamento inteiramente casualizado com AxBxC factorial, sendo o factor A = peso corporal dos peixes (P1 = 100 ± 6.2, P2 = 249 ± 4.2 e P3 = 498 ± 4.7 g), B = dietas experimentais (D1, D2 e D3) e C = temperatura da água (T1 e 72). Aumento dos níveis de proteína na dieta, bem como a temperatura da água, resultou em aumentos significativos nas taxas de excreção de amônia total (p<0.05). O peso corporal mostrou uma relação inversa com a taxa de excreção de amônia. Peixes de 100 g mantidos em 26 ºC e uma dieta com teor proteico de 25.6% excretaram 468.8 ± 2.2 g de N-NH4 + por dia / kg de peso corporal, enquanto os peixes de 498 g com a mesma dieta e à mesma temperatura, excretada 356.3 ± 1.6 mg N-NH4 + por dia / kg de peso vivo.