Name: measuring the densities of aqueous glasses at cryogenic temperatures
Uploaded: 2017-06-28T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av NSF under prisen MCB-1330685. DWM anerkjenner delvis støtte fra Cornell Universitys Molecular Biophysics Training Grant (NIH T32GM0082567).

FORSIKTIG: Vennligst se alle relevante sikkerhetsdatablad (MSDS) før bruk. Vennligst bruk all hensiktsmessig sikkerhetspraksis ved bruk av komprimerte gasser, inkludert passende kalibrerte gasshåndteringsregulatorer og ventiler, og godkjent gassledning. Kontakt med flytende kryogener kan forårsake alvorlig frostbit og nekrose. Bruk egnet personlig verneutstyr (ansiktsskjold, hansker, laboratoriejakke, bukser med full lengde, lukkede sko), som alle må være ugjennomtrengelige for flytende nitrogen. Fortsett å stå o...

<ol>
	<li>Fahy, G. M., Wowk, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+Cryopreservation+by+Vitrification.">Principles of Cryopreservation by Vitrification.</a> Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols. , 21-82 (2015).</li><li>Nagy, Z. P., Nel-Themaat, L., Chang, C. -. C., Shapiro, D. B., Berna, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryopreservation+of+eggs.">Cryopreservation of eggs.</a> Human Fertility: Methods and Protocols. , 439-454 (2014).</li><li>Kriminski, S., Caylor, C. L., Nonato, M. C., Finkelstein, K. D., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flash+cooling+and+annealing+of+protein+crystals.">Flash cooling and annealing of protein crystals.</a> Acta Cryst Sect D. 58 (3), 459-471 (2002).</li><li>Juers, D. H., Matthews, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+lattice+repacking+illustrates+the+temperature+dependence+of+macromolecular+interactions.">Reversible lattice repacking illustrates the temperature dependence of macromolecular interactions.</a> J Mol Biol. 311 (4), 851-862 (2001).</li><li>Juers, D. H., Matthews, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryo-cooling+in+macromolecular+crystallography:+advantages,+disadvantages+and+optimization.">Cryo-cooling in macromolecular crystallography: advantages, disadvantages and optimization.</a> Q Rev Biophys. 37 (2), 105-119 (2004).</li><li>Alcorn, T., Juers, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+rational+methods+of+cryoprotection+in+macromolecular+crystallography.">Progress in rational methods of cryoprotection in macromolecular crystallography.</a> Acta Cryst Sect D. 66 (4), 366-373 (2010).</li><li>Warkentin, M., Sethna, J., Thorne, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+Droplet+Theory+Explains+the+Glass+Formability+of+Aqueous+Solutions.">Critical Droplet Theory Explains the Glass Formability of Aqueous Solutions.</a> Phys Rev Lett. 110 (1), 15703 (2013).</li><li>Kriminski, S., Kazmierczak, M., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+transfer+from+protein+crystals:+implications+for+flash-cooling+and+X-ray+beam+heating.">Heat transfer from protein crystals: implications for flash-cooling and X-ray beam heating.</a> Acta Cryst Sect D. 59 (4), 697-708 (2003).</li><li>Loerting, T., Bauer, M., Kohl, I., Watschinger, K., Winkel, K., Mayer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryoflotation:+Densities+of+amorphous+and+crystalline+ices.">Cryoflotation: Densities of amorphous and crystalline ices.</a> J Phys Chem B. 115 (48), 14167-14175 (2011).</li><li>Shen, C., Julius, E. F., Tyree, T. J., Moreau, D. W., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+contraction+of+aqueous+glycerol+and+ethylene+glycol+solutions+for+optimized+protein-crystal+cryoprotection+Thermal+contraction+of+aqueous+glycerol+and+ethylene+glycol+solutions+for+optimized+protein-crystal+cryoprotection.">Thermal contraction of aqueous glycerol and ethylene glycol solutions for optimized protein-crystal cryoprotection Thermal contraction of aqueous glycerol and ethylene glycol solutions for optimized protein-crystal cryoprotection.</a> Acta Cryst Sect D. 72 (6), 742-752 (2016).</li><li>Warkentin, M., Berejnov, V., Husseini, N. S., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperquenching+for+protein+cryocrystallography.">Hyperquenching for protein cryocrystallography.</a> J Appl Cryst. 39 (6), 805-811 (2006).</li><li>McFerrin, M. B., Snell, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+and+application+of+a+method+to+quantify+the+quality+of+cryoprotectant+solutions+using+standard+area-detector+X-ray+images.">The development and application of a method to quantify the quality of cryoprotectant solutions using standard area-detector X-ray images.</a> J Appl Cryst. 35 (5), 538-545 (2002).</li><li>Chinte, U., Shah, B., DeWitt, K., Kirschbaum, K., Pinkerton, A. A., Schall, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sample+size:+An+important+parameter+in+flash-cooling+macromolecular+crystallization+solutions.">Sample size: An important parameter in flash-cooling macromolecular crystallization solutions.</a> J. Appl. Cryst. 38 (3), 412-419 (2005).</li><li>Bosart, L. W., Snoddy, A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+gravity+of+glycerol.">Specific gravity of glycerol.</a> Ind Eng Chem. 20 (12), 1377-1379 (1928).</li><li>Rodrigues, M., Francesconi, A. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+the+excess+molar+volumes+of+binary+and+ternary+mixtures+containing+water+++(1,2-ethanediol,+or+1,2-propanediol,+or+1,3-propanediol,+or+1,2-butanediol)+++(1-n-butyl-3-methylimidazolium+bromide)+at+298.15+K+and+atmospheric+pressure.">Experimental study of the excess molar volumes of binary and ternary mixtures containing water + (1,2-ethanediol, or 1,2-propanediol, or 1,3-propanediol, or 1,2-butanediol) + (1-n-butyl-3-methylimidazolium bromide) at 298.15 K and atmospheric pressure.</a> J Solution Chem. 40 (11), 1863-1873 (2011).</li><li>Berejnov, V., Husseini, N. S., Alsaied, O. A., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+cryoprotectant+concentration+and+cooling+rate+on+vitrification+of+aqueous+solutions.">Effects of cryoprotectant concentration and cooling rate on vitrification of aqueous solutions.</a> J Appl Cryst. 39 (2), 244-251 (2006).</li><li>Meisburger, S. P., Warkentin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breaking+the+Radiation+Damage+Limit+with+Cryo-SAXS.">Breaking the Radiation Damage Limit with Cryo-SAXS.</a> Biophys J. 104 (1), 227-236 (2013).</li></ol>

Foreliggende apparat og fremgangsmåter, utviklet primært av undergraduates med begrenset tilgang til instrumentbyggende verktøy og maskiner, leverer likevel svært nøyaktige tetthetsmålinger for individuelle væskedråper så små som 50 pL. I konsentrasjonsområdet i nærheten av og over 50% vekt / vekt, hvor små kjølehastigheter er tilstrekkelige for å oppnå forglassede prøver, stemmer densitetene med de som er oppnådd i tidligere målinger på bulkprøver. Ekstrapoleringer av nåværende tetthet til 0% kon...

De fysiske egenskapene til vann og vandige blandinger i deres forskjellige faser er av fundamental interesse, og er viktige for in vivo og in vitro forståelse av biologiske systemer. I moderne kryobiologi og biologisk kryopreservering er de glassformede eller amorfe faser av vandige kryobeskyttelsesblandinger av særlig interesse 1 , 2 . Nukleasjon og vekst av iskrystaller kan forstyrre celler og vev og fremme protein denaturering og aggregering, slik at kryopreserveringsprotokoller som fortynner løsningsmidlet, har blitt stadig mer populære. Ved biomolekylær krystallografi forstyrrer krystalliseringen av løsningsmiddel i kanalene mellom biomolekyler krystallgitter og nedbryter diffraksjonsegenskapene. Vitrifikering oppnås ved en kombinasjon av hurtig avkjøling, dehydrering og tilsetning av kryobeskyttende løsemidler som glyserol, etylenglykol, polyetylenglykoler (PEGs),Alkoholer og salter. Vitrifikasjon begrenser iskrystallisering og vekst, men eliminerer ikke alle kjølerelaterte prøveskader. For eksempel øker krystallmosaiciteten (et mål for fordelingen av krystallplanretninger) rutinemessig med en faktor 10 til 100 når proteinkrystaller blir avkjølt til en forglasset tilstand 3 og etter-tine overlevelseshastigheter for forglassede spermceller og oocytter varierer mye . En skade mekanisme er differensial sammentrekning av løsningsmiddel og omgivende materiale under kjøling 3 , 4 , 5 . Likevektsløsningsmidlet og løsningsmiddelkonsentrasjonene i en krystall, celle eller vev er temperaturavhengige, og løsningsmidlet pluss løsningsmidlet og omgivende materiale kan trekke sammen med forskjellige mengder. Hurtig avkjøling kan forhindre oppløsning av løsemiddel og løsemiddel før vitrifikasjon og differensialkontrakt<html> På kan føre til store, inhomogene, ikke-likevektsbelastninger som forårsaker prøveskade. Rasjonelle tilnærminger for å redusere kjøleinducerte skader kunne således ha nytte av kunnskapen om temperaturavhengige tettheter av flytende og forglassede vandige blandinger. Ved løsemiddelkonsentrasjoner over 50 vektprosent løsemiddel til vekt av oppløsning (vekt / vekt), kan de fleste vandige kryobeskyttelsesblandinger forglasses med beskjedne kjølingshastigheter på 10 K / s eller mindre, slik at produksjon av og tetthetsmålinger ved bruk av store glassplater 6 . Tettheten kan da bestemmes ved bruk av Archimedes &#39;prinsipp ved å måle den tilsynelatende vekten av prøven når den er suspendert i et flytende kryogen som nitrogen. Etter hvert som løselig konsentrasjon reduseres, øker kjølehastighetene for vitrifikasjon raskt. Kokehastighetene for vandige glycerolblandinger øker fra &lt;10 K / s ved 50% vektoppløsning i g til volumløsning i mL (w / v) til&gt; 1000 K / s ved 25% vekt / volumAss = &quot;xref&quot;&gt; 7. Varmeoverføring blir begrenset av begrensning, slik at større kjølehastigheter krever mindre og mindre prøver 8 . Målinger av tetthet av rent glassholdig vann og is har blitt oppnådd ved å avsette dråper med mikrometer-diameter (femtoliter volum) i et vakuum på en kryogenisk avkjølt overflate for å bygge opp en makroskopisk (grammasse) prøve. Tettheten av denne prøven ble bestemt ved kryoflotering i en flytende nitrogen-argonblanding, hvori tettheten av kryogen væske ble justert til prøven ble nøytralt flytende 9 . Imidlertid er det ikke-trivielt å generere store prøver fra et stort antall små dråper på en måte som minimerer tomromvolumer - en viktig kilde til feil i tidligere målinger av glassfase tetthet. For vandige blandinger kan differensial fordampning av løsningskomponenter under aerosolisering og avsetning i vakuum føre tilBetydelig usikkerhet i deponerte konsentrasjoner. Vi har utviklet en metode basert på kryoflotasjon, som tillater nøyaktig tetthetsbestemmelse av vandige blandinger ved bruk av individuelle dråper så små som 50 pL10. Disse dråpene kan raskt avkjøles mens de opprettholder deres opprinnelige konsentrasjoner, og deres kryogeniske temperaturtilstand (forglasset eller krystallinsk) kan bli vurdert ved hjelp av en enkel visuell analyse som korrelerer med røntgendiffraksjonsmålinger. Denne fremgangsmåten er bredt anvendelig for vandige og ikke-vandige blandinger og kan utvides til en rekke biologiske prøver, inkludert celler ( f.eks . Stamme og egg), vevsprøver og proteinkrystaller med lavtemperaturtettheter mellom 0,8 og 1,4 g / ml.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">centrifuge tube</td>
			<td style="width:71px;">Falcon</td>
			<td style="width:119px;">6029236</td>
			<td style="width:167px;">15 mL conical centrifuge tube</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">glycerol, &#62;99.5%</td>
			<td style="width:71px;">Sigma&#160;</td>
			<td style="width:119px;">G9012-100 mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ethylene glycol, &#62;99.8%</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td>324558-100 mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">analytical microbalance</td>
			<td style="width:71px;">Mettler</td>
			<td style="width:119px;">AE240</td>
			<td>Analytical balance, 0.01 mg resolution, has hook on bottom for weighing below the balance&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">vortexer</td>
			<td style="width:71px;">Scientific Industries</td>
			<td style="width:119px;">SI-0236</td>
			<td>Vortex-Genie 2</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Apparatus enclosure framing</td>
			<td style="width:71px;">Unistrut&#160;</td>
			<td style="width:119px;">1-5/8&#34; metal framing</td>
			<td>48&#34; wide x 24&#34; deep x 40&#34; tall&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Apparatus enclosure air barrier</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>any clear plastic sheeting</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">neoprene rubber disk</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>4&#34; diameter, 1/8&#34; thick</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">dewar flask</td>
			<td style="width:71px;">Scilogix Dilvac</td>
			<td style="width:119px;">SS333</td>
			<td>4.5 liter dewar flask with steel case and clamp lid</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">copper chamber</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>This fabricated part is comprised of a 1.43&#34; diameter, 0.017&#34; wall thickness copper tube with a solid cylindrical copper base soldered to seal one end.&#160; The copper base is 0.87&#34; tall and the overall chamber height is 7&#34;.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">nitrogen gas</td>
			<td style="width:71px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">NI HP300</td>
			<td>99.998% pure N2 gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">argon gas</td>
			<td style="width:71px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">AR HP300</td>
			<td>99.998% pure Ar gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">rotameter</td>
			<td style="width:71px;">Omega</td>
			<td style="width:119px;">FL3692ST</td>
			<td>2.52 l/min max flow rate</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">foam insulating lid</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>This part is fabricated from 4 lb/ft3 crosslinked polyethylene foam (supplied by Technifab, 1355 Chester Industrial Parkway, Avon, OH), and has an OD of 2.42&#34;, and ID of 1.52&#34;, and a thickness of 0.79&#34;.&#160;&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PTFE test mass</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>This fabricated part is a 0.246&#34; diameter, 0.580&#34; tall cylinder with a 0.060&#34; diameter hole running perpendicular to and intersecting the cylinder axis ~0.10&#34; from one end.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">microbalance platform</td>
			<td style="width:71px;">Unistrut</td>
			<td style="width:119px;">1-5/8&#34; metal framing</td>
			<td>11&#34; wide x 24&#34; long x 24&#34; high rectangular frame with an top aluminum sheet containing a hole for the monofilament and hanging test mass</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2 mil (50 um) monofilament line</td>
			<td style="width:71px;">Berkley</td>
			<td style="width:119px;">NF1502-CM</td>
			<td>Nanofil fishing line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Argon precooling coil tubing</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">60985-512</td>
			<td>1/8&#34; ID x 1/4&#34; OD PVC tubing</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">perforated copper foil mixer</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>1.4&#34; diameter,&#160; 35 micron thick copper disk, cut from 1 ounce/ft2 copper sheet and perforated with holes using an awl or other sharp pointed tool.&#160; Insert 1-2 mm diameter rigid thermally insulating (plastic or wood) rod into the center and fix using epoxy as needed.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">syringe</td>
			<td style="width:71px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">309628</td>
			<td>1 ml Luer-Lok tip syringe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">vacuum generator</td>
			<td style="width:71px;">Gast</td>
			<td style="width:119px;">VG-015-00-00</td>
			<td>compressed air venturi single stage vacuum generator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">hydrophobic coating spray</td>
			<td style="width:71px;">RainX</td>
			<td style="width:119px;">620036</td>
			<td>plastic water repellent</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">long focal length stereo microscope</td>
			<td style="width:71px;">Bausch and Lomb Stereozoom 6</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>0.67-4 x zoom pod with 20x eyepieces, 10 cm working distance&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">LED ring illuminator</td>
			<td style="width:71px;">Amscope</td>
			<td style="width:119px;">LED144S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">LED spot illuminator</td>
			<td style="width:71px;">Newhouse Lighting</td>
			<td style="width:119px;">NHCLP-LED</td>
			<td>3W LED gooseneck clamp lamp</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1.8 ml cryo vial</td>
			<td style="width:71px;">Nunc</td>
			<td>V7634-500EA</td>
			<td>Any 1.8 or 2 ml cryovial is adequate</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring the densities of aqueous glasses at cryogenic temperatures

Vi demonstrerer en metode for å bestemme krystalliske temperaturdensiteter i glassfasen av vandige blandinger og andre prøver som krever rask avkjøling for å fremstille den ønskede kryogeniske temperaturfase. Mikroliter til pikoliterstørrelsesdråper avkjøles ved fremspring i en flytende nitrogen-argon (N2-Ar) -blanding. Den kryogene temperaturfasen av dråpen blir evaluert ved hjelp av en visuell analyse som korrelerer med røntgendiffraksjonsmålinger. Tettheten av den flytende N 2 -Ar-blandingen justeres ved å legge N 2 eller Ar inntil dråpen blir nøytralt flytende. Tettheten av denne blandingen og dermed av dråpen bestemmes ved bruk av en testmasse og Archimedes-prinsipp. Ved passende behandling i dråpepreparat, håndtering av gass over væskenkryogenblandingen for å minimere isingen og regelmessig blanding av kryogenblandingen for å hindre tetthetstratifisering og faseseparasjon, tettheter nøyaktig på &lt;0,5% dråper så små som 50 pL kanLett bli bestemt. Målinger på vandige kryobeskyttelsesblandinger gir innsikt i kryobeskyttende virkning og gir kvantitative data for å lette termisk sammentrekning i biologisk kryopreservering.

Densitetsmålinger ved T = 77 K for forglassede dråper med vandig glyserol og etylenglykol versus kryobeskyttende konsentrasjon er vist i henholdsvis figur 1 A og figur 1 B , og den tilsvarende endringen i spesifikt volum mellom T = 298 K og 77 K, beregnet ved bruk av tidligere Bestemt T = 298 K densiteter, er vist i figur 2 . Ved høye k...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures at JoVE.com

Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures

En protokoll for å bestemme glassfettdensiteter av mikro- til pico-liter-størrelsesdråper av vandige blandinger ved kryogene temperaturer er beskrevet.

Måling av tetthetene av vandige briller ved kryogene temperaturer

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Angle-resolved Photoemission Spectroscopy At Ultra-low Temperatures

Vinkel-løst photoemission Spectroscopy At Ultra-lave temperaturer

The physical properties of a material are defined by its  electronic structure. Electrons in solids are characterized by energy (&omega;)  and momentum ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

Syntese og Microdiffraction ved ekstreme trykk og temperaturer

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

Eksperimentell måling av sedimenteringshastighet av sfæriske partikler i udefinerte og begrensede overflateaktive skjærfortynnende viskoelastiske væsker

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells

Ambient Fremgangsmåte for fremstilling av en ionisk Lukket Carbon Nanotube Common Cathode i Tandem organiske solceller

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two ...

A Simple Dewar/Cryostat for Thermally Equilibrating Samples at Known Temperatures for Accurate Cryogenic Luminescence Measurements

En enkel Dewar / Cryostat for Varme equilibrating Prøver på Kjente Temperaturer for nøyaktig Kryogen Lumi-nescence Målinger

The design and operation of a simple liquid nitrogen Dewar/cryostat apparatus based upon a small fused silica optical Dewar, a thermocouple assembly, and ...

Design and Evaluation of Smart Glasses for Food Intake and Physical Activity Classification

Design og evaluering av Smart briller for matinntaket og fysisk aktivitet klassifisering

This study presents a series of protocols of designing and manufacturing a glasses-type wearable device that detects the patterns of temporalis muscle ...

Processing of Bulk Nanocrystalline Metals at the US Army Research Laboratory

Behandling av Bulk Nanocrystalline metaller ved US Army Research Laboratory

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued ...

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Ex-Situ og In Situ undersøkelser av strukturelle transformasjoner: tilfelle av krystallisering av metallisk briller

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic ...

Generation and Control of Electrohydrodynamic Flows in Aqueous Electrolyte Solutions

Generasjon og kontroll av Electrohydrodynamic renner i vandig elektrolytt-løsninger

To drive electrohydrodynamic (EHD) flows in aqueous solutions, the separation of cation and anion transport pathways is essential because a directed ...

Measurement of Dynamic Force Acted on Water Strider Leg Jumping Upward by the PVDF Film Sensor

Måling av dynamisk kraft handlet på vann Strider Ben hoppe oppover PVDF Film sensoren

This study aimed to make an explanation for the phenomenon in nature that water strider usually jumps or glides on the water surface easily but quickly, ...