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Background: Pulmonary artery (PA) diameter may be altered in association with cardiovascular (CV) risk factors as noted in aorta in systemic hypertension. The flow of blood from the right ventricle to the PA and all the way to the capillary level depends on the pulmonary vascular resistance and to a lesser extent compliance and impedance of the PA, which are the fundamental conduit for maintenance of the right heart hemodynamics. Our objective is to determine the association between CV risk factors and the main pulmonary artery (MPA) diameter. Methods: The study population are asymptomatic individuals with no known diagnosis of CV diseases in central Appalachia (n=1,282). Adults aged 18 years or older were eligible for the screening if they were referred by a physician. For self-referral, only males aged ≥45 years and females aged ≥55 years were eligible. Unadjusted and adjusted linear regression analyses were performed. Results: The mean MPA diameter was significantly higher among males compared to females (27.19±4.20 vs. 24.99±3.91 mm, P<0.0001). Participants with diabetes also had wider MPA diameter (26.79±4.56 mm) compared to those without diabetes (25.93±4.11 mm) (P=0.015). Further, hypertensive (26.42±4.15 vs. 25.71±4.21 mm, P=0.002) and obese (27.25±4.11 vs. 25.28±4.07 mm, P<0.0001) participants had significantly wider MPA diameter compared to non-hypertensive and non-obese participants, respectively. Multivariable model showed that age, sex and body mass index (BMI) were significantly associated with MPA diameter. A 1-year increase in age increased MPA diameter by 0.046 mm (P<0.0001). The diameter of MPA was wider among males by 2.16 mm compared to females (P<0.0001). Finally, with one unit increase in BMI, the MPA diameter increased by 0.16 mm (P<0.0001). Conclusions: MPA diameter was significantly associated with age, sex, and BMI. Further prospective studies are needed to correlate computed tomography (CT) measurement of MPA diameter with pulmonary pressure as assessed by echocardiogram to diagnose pulmonary hypertension (PH).

<p>Road networks are significantly affected by traffic signal operations, which contribute from 5% to 10% of all traffic delay in the United States. It is therefore important for agencies to systematically monitor signal performance to identify locations where operations do not function as desired and where mobility could be improved.</p> <p><br></p> <p>Currently, most signal performance evaluations are derived from infrastructure-based Automated Traffic Signal Performance Measures (ATSPMs). These performance measures rely on high-resolution detector and phase information that is collected at 10 Hz and reported via TCP/IP connections. Even though ATSPMs have proven to be a valid approach to estimate signal performance, significant initial capital investment required for infrastructure deployment can represent an obstacle for agencies attempting to scale these techniques. Further, fixed vehicle detection zones can create challenges in the accuracy and extent of the calculated performance measures.</p> <p><br></p> <p>High-resolution connected vehicle (CV) trajectory data has recently become commercially available. With over 500 billion vehicle position records generated each month in the United States, this data set provides unique opportunities to derive accurate signal performance measures without the need for infrastructure upgrades. This dissertation provides a comprehensive suite of CV-based techniques to generate actionable and scalable traffic signal performance measures.</p> <p><br></p> <p>Turning movements of vehicles at intersections are automatically identified from attributes included in the commercial CV data set to facilitate movement-level analyses. Then, a trajectory-based visualization from which relevant performance measures can be extracted is presented. Subsequently, methodologies to identify signal retiming opportunities are discussed. An approach to evaluate closely-coupled intersections, which is particularly challenging with detector-based techniques, is then presented. Finally, a data-driven methodology to enhance the scalability of trajectory-based traffic signal performance estimations by automatically mapping relevant intersection geometry components is provided.</p> <p><br></p> <p>The trajectory data processing procedures provided in this dissertation can aid agencies make data-driven decisions on resource allocation and signal system modifications. The presented techniques are transferable to any location where CV data is available, and the scope of analysis can be easily varied from the movement to intersection, corridor, region, and state level.</p>

Die Themen soziale Erwünschtheit und Faking sind für Psychologen verbunden mit Kontrollinstrumenten, die eingesetzt werden müssen, um Antwortverzerrungen zu vermeiden. Lange Zeit wurde erforscht, ob sozial erwünschtes Verhalten beziehungsweise Faking Konsequenzen hat. Es gibt einzelne Studien, die die Eigenschaft der Konstrukte untersuchen und daran knüpft die vorliegende Arbeit an. Es existieren in den Studien zur sozialen Erwünschtheit und Faking zwei typische Situationen. In Forschungsstudien werden eher unbewusste Prozesse der Antwortverzerrungen untersucht. Studien aus der Praxis beschäftigen sich vor allem mit bewusster Verfälschung. Die erste Studie wurde online durchgeführt, in der Probanden eine Vielzahl von Fragebögen zu den Themen soziale Erwünschtheit, Overclaiming, Overconfidence und Persönlichkeit ausfüllten, um den gemeinsamen Kern eines nomologischen Netzwerkes zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass kein gemeinsamer Kern der Fragebögen gefunden werden konnte. Overclaiming scheint ein eigenes nomologisches Netzwerk zu bilden. Overconfidence kann eher als Fähigkeit der Metakognition als eine Antwortverzerrung bezeichnet. In der zweiten Studie wurde mit einem Model (Ziegler et al., 2015) eine latente Fakingvariable modelliert und anschließend der Zusammenhang zu Skalen der sozialen Erwünschtheit, Overclaiming und den Dark Triad untersucht. Dabei wurden Daten einer Experimentalstichprobe und einer Kontrollgruppe zu zwei Messzeitpunkten erhoben. Die Experimentalstichprobe füllte online zum ersten Messzeitpunkt mehrere Skalen aus. Zum zweiten Messzeitpunkt beantworteten die Probanden im Labor den Persönlichkeitsfragebogen erneut, unter einer zufällig zugeordneten Fakinginstruktion. Die Analyse der Daten ergab bedeutsame Zusammenhänge zwischen der latenten Fakingvariablen und Machiavellismus und einem Faktor zur sozialen Erwünschtheit. Außerdem wurde deutlich, dass der psychologische Prozess für die zwei Faking Situationen unterschiedlich ist. / The issues of social desirability and faking are for many psychologists associated with control instruments to avoid response distortion. For a long time, research questions tended to examine the consequences of faking. There are only a few studies which explored the nature of social desirability or faking, and that is where the current dissertation makes a contribution. In most studies of social desirability or faking, the investigation of response distortion in two different situations is described. On the one hand, unintentional distortion is often explored in research. On the other hand, intentional distortion is examined in the practical field. The first study was an online survey in which the sample completed a large number of questionnaires regarding social desirability, overclaiming, overconfidence, and personality to investigate the common core of a shared nomological network. The results suggest there is no common core among response distortion forms. Overclaiming seems to have its own nomological network. Overconfidence is regarded more as a metacognitive ability rather than a response distortion form. In the second study, by dint of a modeling technique (Ziegler, Maaß, Griffith, & Gammon, 2015), a latent faking variable could be modeled. Subsequently, the relationship between the faking variable and social desirability, overclaiming, and the dark triad was examined. The data of an experimental group and a control group were collected with two measurement occasions. The experimental group was first asked in an online survey to fill out questionnaires. Later the participants came to the laboratory and were randomly assigned to a special instruction group. The results show that Machiavellianism and one factor of socially desirable responding have significant regression weights for both faking conditions. Furthermore, Study 2 implies different psychological processes of faking good and faking bad.

Developed rechargeable batteries are urgently required to make more efficient use of renewable energy sources to support our modern way of life. Among all battery types, lithium batteries have attracted the most attention because of the high energy density (both gravimetric and volumetric), long cycle life, reasonable production cost and the ease of manufacturing flexible designs. Indeed, electrode material characteristics need to be improved urgently to fulfil the requirements for high performance lithium ion batteries. TiO2-based anodes are highly promising materials for LIBs to replace carbon due to fast lithium insertion/extraction kinetics, environmentally-friendly behavior, low cost and low volume change (less than 4%) therewith, high structural stability as well as improved safety issues are obtained. Nevertheless, the low ionic and electric conductivity (≈ 10−12 S m−1) of TiO2 represent the main challenge. In short, the present work aims at developing, optimization and construction of novel anode materials for lithium ion batteries using materials that are stable, abundant and environmentally friendly. Herein, both of two-phase Ti80Co20 and single phase Ti-Sn alloys (with different Sn contents of 1 to 10 at.%) were used to fabricate highly ordered, vertically oriented and dimension-controlled 1D nanotubes of mixed transition metal oxides (TiO2-CoO and TiO2-SnO2) via a straight-forward anodic oxidation step in organic electrolytes containing NH4F. Surface morphology and current density for the initial nanotube formation are found to be dependent on the crystal structure of the alloy phases. Various characterization tools such as SEM, EDXS, TEM, XPS and Raman spectroscopy were used to characterize the grown nanotube films. The results reveal the successful formation of mixed TiO2-CoO and TiO2-SnO2 nanotubes under the selected voltage ranges. The as-formed nanotubes are amorphous and their dimensions are precisely controlled by tuning the formation voltage. The electrochemical performance of the grown nanotubes was evaluated against a Li/Li+ electrode at different current densities. The results revealed that TiO2-CoO nanotubes prepared at 60 V exhibited the highest areal capacity of ~ 600 µAh cm–2 (i.e. 315 mAh g–1) at a current density of 10 µA cm–2. At higher current densities TiO2-CoO nanotubes showed nearly doubled lithium ion intercalation and a coulombic efficiency of 96 % after 100 cycles compared to lower effective TiO2 nanotubes prepared under identical conditions. To further improve the electrochemical performance of the TiO2-CoO nanotubes, a novel ternary carbon nanotubes (CNTs)@TiO2-CoO nanotubes composite was fabricated by a two-step synthesis method. The preparation includes an initial anodic fabrication of well-ordered TiO2-CoO NTs from a Ti-Co alloy, followed by growing of CNTs horizontally on the top of the oxide films using a simple spray pyrolysis technique. The unique 1D structure of such a hybrid nanostructure with the inclusion of CNTs demonstrates significantly enhanced areal capacity and rate performances compared to pure TiO2 and TiO2-CoO NTs without CNTs tested under identical conditions. The findings reveal that CNTs provide a highly conductive network that improves Li+ ion diffusivity promoting a strongly favored lithium insertion into the TiO2-CoO NT framework, and hence results in high capacity and extremely reproducible high rate capability. On the other hand, the results demonstrate that TiO2-SnO2 nanotubes prepared at 40 V on a Ti-Sn alloy with 1 at.% Sn display an average 1.4 fold increase in areal capacity with excellent cycling stability over more than 400 cycles compared to the pure TiO2 nanotubes fabricated and tested under identical conditions. The thesis is organized as follows: Chapter 1: General introduction, in which the common situation of energy demand, along with the importance of lithium ion batteries in renewable energy systems and portable devices are discussed. A brief introduction to TiO2-based anode in lithium ion batteries and the genera strategies for developing TiO2 anodes are also presented. The scope of this thesis as well as the main tasks are summarized. Chapter 2: The basic concepts of lithium ion batteries with an overview about their main components are discussed, including a brief information about the anode materials and the crystal structure of TiO2 anode. A detailed review for TiO2 nanomaterials for LIBs including the fabrication methods and the electrochemical performance of various TiO2 nanostructures (nanoparticles, nanorods, nanoneedles, nanowires and nanotubes) as well as porousTiO2 nanostructures is presented. The fabrication of TiO2 nanotubes by anodic oxidation, along with the growth mechanism are highlighted. The factors affecting the electrochemical performance of anodically fabricated pure TiO2, TiO2/carbon composites and TiO2-mixed with another metal oxide are reviewed. Chapter 3: In this chapter, the synthesis of TiO2-CoO, (CNTs)@TiO2-CoO and TiO2-SnO2 nanotubes, along with the characterization techniques and the electrochemical basics and concepts are discussed. Chapter 4: Detailed results and discussion of synthesis, characterizations and the electrochemical performance of TiO2-CoO nanotubes and ternary (CNTs)@TiO2/CoO nanotube composites are presented. Chapter 5: Detailed results and discussion of synthesis, characterizations and the electrochemical performance of ternary (CNTs)@TiO2-CoO nanotube composites are explained. Chapter 6: Detailed results and discussion of synthesis, characterizations and the electrochemical performance of TiO2-SnO2 nanotubes are presented. Chapter 7: Summarizes the results presented in this work finishing with realistic conclusions, and highlights interesting work for the future. / Um die zur Aufrechterhaltung unserer modernen Lebensweise unabdingbaren erneuerbaren Energiequellen effizient nutzen zu können, werden hochentwickelte wiederaufladbare Batterien dringend benötigt. Lithium-Ionenbatterien gelten aufgrund ihrer hohen Energiedichte (sowohl gravimetrisch als auch volumetrisch), ihrer langen Lebensdauer, moderater Produktionskosten und aufgrund der Möglichkeit, vielfältige Konzepte einfach herstellen zu können, als vielversprechend. Dennoch müssen die Elektrodenmaterialien dringend verbessert werden, um den Ansprüchen an zukünftige hochentwickelte Lithium-Ionenbatterien gerecht zu werden. TiO2-basierte Anoden gelten aufgrund ihrer schnellen Lade- und Entladekinetik, ihres umweltfreundlichen Verhaltens und niedriger Kosten als aussichtsreiche Alternativen zu Kohlenstoffen. Durch die geringe Volumenänderung beim Lithiumeinbau (unter 4%) werden außerdem eine hohe strukturelle Stabilität und erhöhte Sicherheit gewährleistet. Die hauptsächlichen Herausforderungen stellen die niedrige ionische und elektrische Leitfähigkeit (≈ 10−12 S m−1) von TiO2 dar. Zusammengefasst liegt das Ziel der vorliegenden Arbeit in der Entwicklung, Optimierung und Herstellung neuartiger Anodenmaterialien für Lithium-Ionenbatterien unter Verwendung stabiler, verfügbarer und umweltfreundlicher Materialien. In dieser Arbeit wurden sowohl zweiphasiges Ti80Co20 und einphasige Ti-Sn-Legierungen (mit verschiedenen Sn-Gehalten zwischen 1 und 10 at-%) zur Herstellung hochgeordneter, vertikal orientierter eindimensionaler Nanoröhren aus gemischten Übergangsmetalloxiden (TiO2–CoO und TiO2–SnO2) mittels anodischer Oxidation in NH4F-haltigen organischen Elektrolyten genutzt. Dabei wurden Abhängigkeiten der Oberflächenmorphologie und der Stromdichte für die Bildung der Nanoröhren von der Kristallstruktur der zugrundeliegenden Legierung beobachtet. Vielfältige Methoden wie REM, EDXS, TEM, XPS und Ramanspektroskopie wurden genutzt, um die Nanoröhren zu charakterisieren. Die Ergebnisse zeigen, dass gemischte TiO2-CoO und TiO2-SnO2 Nanoröhren in den gewählten Spannungsfenstern erfolgreich gebildet werden konnten. Die so hergestellten Nanoröhren sind amorph und in ihren Dimensionen präzise durch die Wahl der Spannung einstellbar. Eine elektrochemische Beurteilung der Nanoröhren erfolgte durch Tests gegen eine Li/Li+-Elektrode bei veschiedenen Stromdichten. Die Resultate zeigen, dass TiO2-CoO-Nanoröhren, welche bei 60 V hergestellt wurden, die höchsten Flächenkapazitäten von ~ 600 µAh cm–2 (d.h. 315 mAh g–1) bei einer Stromdichte von 10 µA cm–2 aufweisen. Bei höheren Stromdichten zeigen TiO2-CoO-Nanoröhren nahezu verdoppelte Lithiuminterkalation und eine Coulomb-Effizienz von 96 % nach 100 Zyklen, verglichen mit weniger effektiven TiO2–Nanoröhren, welche unter identischen Bedingungen hergestellt wurden. Um die elektrochemischen Eigenschaften der TiO2-CoO-Nanoröhren weiter zu verbessern, wurde ein neuer Komposit aus Kohlenstoff-Nanoröhren und TiO2-CoO-Nanoröhren ((CNT)s@TiO2/CoO) durch eine zweistufige Synthese hergestellt. Die Herstellung beinhaltet zunächst die anodische Bildung geordneter TiO2/CoO-Nanoröhren, ausgehend von einer Ti-Co-Legierung, gefolgt von einem horizontalen Kohlenstoff-Nanoröhren-Wachstum auf dem Oxid mittels einer simplen Sprühpyrolyse. Die einzigartige 1D-Struktur einer solchen hybriden Nanostruktur mit eingebundenen CNTs zeigt deutlich erhöhte Flächenkapazitäten und Belastbarkeiten im Vergleich zu Nanoröhren aus TiO2 und TiO2/CoO-Nanoröhren ohne CNTs, die unter identischen Bedingungen getestet wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die CNTs ein hochleitfähiges Netzwerk bilden, welches die Diffusion von Lithium-Ionen und deren Einbau in die TiO2/CoO-Nanoröhren begünstigt und somit hohe Kapazitäten und reproduzierbare hohe Belastbarkeiten bewirkt. Außerdem zeigen die Resultate, dass TiO2-SnO2 Nanoröhren, welche bei 40 V auf einer Ti-Sn-Legierung mit 1 at.% Sn hergestellt wurden, im Mittel eine 1,4-fache Erhöhung der Flächenkapazität und eine exzellente Zyklenstabilität über mehr als 400 Zyklen, verglichen mit unter identischen Konditionen hergestellten und getesteten TiO2-Nanoröhren, zeigen. Die Arbeit ist wie folgt organisiert: Kapitel 1: Allgemeine Einführung, in der die Energienachfrage und die Bedeutung von Lithium-Ionenbatterien in erneuerbaren Energiesystemen und tragbaren Geräten diskutiert wird. Eine kurze Einleitung zu TiO2-basierten Anoden in Lithium-Ionenbatterien und allgemeine Strategien zur Entwicklung von TiO2-Anoden werden ebenfalls gezeigt. Das Ziel der Arbeit und hauptsächliche Aufgaben werden zusammengefasst. Kapitel 2: Das grundlegende Konzept der Lithium-Ionenbatterie mit einem Überblick über ihre Hauptkomponenten wird diskutiert. Dies beinhaltet auch eine kurze Darstellung der Anodenmaterialien und der Kristallstruktur von TiO2-Anoden. Eine detaillierte Übersicht über TiO2-Nanomaterialien für LIB, welche Herstellungsmethoden und die elektrochemische Performance verschiedener TiO2-Nanostrukturen (Nanopartikel, Nanostäbe, Nanonadeln, Nanodrähte und Nanoröhren) und poröser TiO2-Nanostrukturen beinhaltet, wird gezeigt. Die Bildung von TiO2-Nanoröhren durch anodische Oxidation und der Wachstumsmechanismus werden hervorgehoben. Faktoren, welche die elektrochemische Performance anodisch hergestellter TiO2-Materialien, TiO2/Kohlenstoff-Komposite und TiO2 als Gemisch mit anderen Metalloxiden beeinflussen, werden diskutiert. Kapitel 3: In diesem Kapitel werden die Synthese von TiO2-CoO, (CNTs)@TiO2/CoO und TiO2-SnO2-Nanoröhren, die Charakterisierungsmethoden, elektrochemische Grundlagen und Konzepte diskutiert. Kapitel 4: Detaillierte Resultate und die Diskussion der Synthese, Charakterisierung und der elektrochemischen Performance der TiO2-CoO- Nanoröhren und der ternären (CNTs)@TiO2/CoO-Nanoröhrenkomposite werden gezeigt. Kapitel 5: Detaillierte Resultate und die Diskussion der Synthese, Charakterisierung und der elektrochemischen Performance der der ternären (CNTs)@TiO2/CoO-Nanoröhrenkomposite werden diskutiert. Kapitel 6: Detaillierte Resultate und die Diskussion der Synthese, Charakterisierung und der elektrochemischen Performance von TiO2-SnO2-Nanoröhren werden gezeigt. Kapitel 7: Eine Zusammenfassung der Resultate, die in dieser Arbeit gezeigt wurden und Schlussfolgerungen, sowie interessante Ansatzpunkte für zukünftige Arbeiten werden präsentiert.

Developed rechargeable batteries are urgently required to make more efficient use of renewable energy sources to support our modern way of life. Among all battery types, lithium batteries have attracted the most attention because of the high energy density (both gravimetric and volumetric), long cycle life, reasonable production cost and the ease of manufacturing flexible designs. Indeed, electrode material characteristics need to be improved urgently to fulfil the requirements for high performance lithium ion batteries. TiO2-based anodes are highly promising materials for LIBs to replace carbon due to fast lithium insertion/extraction kinetics, environmentally-friendly behavior, low cost and low volume change (less than 4%) therewith, high structural stability as well as improved safety issues are obtained. Nevertheless, the low ionic and electric conductivity (≈ 10−12 S m−1) of TiO2 represent the main challenge. In short, the present work aims at developing, optimization and construction of novel anode materials for lithium ion batteries using materials that are stable, abundant and environmentally friendly. Herein, both of two-phase Ti80Co20 and single phase Ti-Sn alloys (with different Sn contents of 1 to 10 at.%) were used to fabricate highly ordered, vertically oriented and dimension-controlled 1D nanotubes of mixed transition metal oxides (TiO2-CoO and TiO2-SnO2) via a straight-forward anodic oxidation step in organic electrolytes containing NH4F. Surface morphology and current density for the initial nanotube formation are found to be dependent on the crystal structure of the alloy phases. Various characterization tools such as SEM, EDXS, TEM, XPS and Raman spectroscopy were used to characterize the grown nanotube films. The results reveal the successful formation of mixed TiO2-CoO and TiO2-SnO2 nanotubes under the selected voltage ranges. The as-formed nanotubes are amorphous and their dimensions are precisely controlled by tuning the formation voltage. The electrochemical performance of the grown nanotubes was evaluated against a Li/Li+ electrode at different current densities. The results revealed that TiO2-CoO nanotubes prepared at 60 V exhibited the highest areal capacity of ~ 600 µAh cm–2 (i.e. 315 mAh g–1) at a current density of 10 µA cm–2. At higher current densities TiO2-CoO nanotubes showed nearly doubled lithium ion intercalation and a coulombic efficiency of 96 % after 100 cycles compared to lower effective TiO2 nanotubes prepared under identical conditions. To further improve the electrochemical performance of the TiO2-CoO nanotubes, a novel ternary carbon nanotubes (CNTs)@TiO2-CoO nanotubes composite was fabricated by a two-step synthesis method. The preparation includes an initial anodic fabrication of well-ordered TiO2-CoO NTs from a Ti-Co alloy, followed by growing of CNTs horizontally on the top of the oxide films using a simple spray pyrolysis technique. The unique 1D structure of such a hybrid nanostructure with the inclusion of CNTs demonstrates significantly enhanced areal capacity and rate performances compared to pure TiO2 and TiO2-CoO NTs without CNTs tested under identical conditions. The findings reveal that CNTs provide a highly conductive network that improves Li+ ion diffusivity promoting a strongly favored lithium insertion into the TiO2-CoO NT framework, and hence results in high capacity and extremely reproducible high rate capability. On the other hand, the results demonstrate that TiO2-SnO2 nanotubes prepared at 40 V on a Ti-Sn alloy with 1 at.% Sn display an average 1.4 fold increase in areal capacity with excellent cycling stability over more than 400 cycles compared to the pure TiO2 nanotubes fabricated and tested under identical conditions. The thesis is organized as follows: Chapter 1: General introduction, in which the common situation of energy demand, along with the importance of lithium ion batteries in renewable energy systems and portable devices are discussed. A brief introduction to TiO2-based anode in lithium ion batteries and the genera strategies for developing TiO2 anodes are also presented. The scope of this thesis as well as the main tasks are summarized. Chapter 2: The basic concepts of lithium ion batteries with an overview about their main components are discussed, including a brief information about the anode materials and the crystal structure of TiO2 anode. A detailed review for TiO2 nanomaterials for LIBs including the fabrication methods and the electrochemical performance of various TiO2 nanostructures (nanoparticles, nanorods, nanoneedles, nanowires and nanotubes) as well as porousTiO2 nanostructures is presented. The fabrication of TiO2 nanotubes by anodic oxidation, along with the growth mechanism are highlighted. The factors affecting the electrochemical performance of anodically fabricated pure TiO2, TiO2/carbon composites and TiO2-mixed with another metal oxide are reviewed. Chapter 3: In this chapter, the synthesis of TiO2-CoO, (CNTs)@TiO2-CoO and TiO2-SnO2 nanotubes, along with the characterization techniques and the electrochemical basics and concepts are discussed. Chapter 4: Detailed results and discussion of synthesis, characterizations and the electrochemical performance of TiO2-CoO nanotubes and ternary (CNTs)@TiO2/CoO nanotube composites are presented. Chapter 5: Detailed results and discussion of synthesis, characterizations and the electrochemical performance of ternary (CNTs)@TiO2-CoO nanotube composites are explained. Chapter 6: Detailed results and discussion of synthesis, characterizations and the electrochemical performance of TiO2-SnO2 nanotubes are presented. Chapter 7: Summarizes the results presented in this work finishing with realistic conclusions, and highlights interesting work for the future.:1. Introduction and scope of the thesis 15 1.1 Batteries for renewable energy systems and portable devices 15 1.2 TiO2-based anodes in lithium ion batteries 17 1.3 Strategies for developing TiO2 anodes 17 1.4 Scope of work 19 1.5 Tasks 20 2. Basics and literature review 23 2.1 Lithium ion battery system 23 2.2 Anode materials 26 2.3 Crystal structure of TiO2 28 2.4 TiO2 nanomaterials for LIBs 30 2.4.1 TiO2 nanoparticles 30 2.4.2 TiO2 nanoneedles 36 2.4.3 Porous TiO2 nanostructures 39 2.5 TiO2 nanotubes prepared by electrochemical anodization 44 2.6 The mechanism of nanotube formation by anodic oxidation 47 2.7 Anodically fabricated TiO2 nanotubes as anodes in LIBs 49 2.7.1 Anodization electrolyte 50 2.7.2 Amorphous and crystalline TiO2 anodes 50 2.7.3 Influence of the nnealing atmospheres of TiO2 52 2.7.4 Free-standing TiO2 nanotube membranes 54 2.7.5 TiO2 nanotubes/carbon composites 55 2.7.6 Mixed oxide nanotubes 55 3. Materials and methods 61 3.1 Methodology 61 3.1.1 Synthesis of TiO2-CoO and TiO2 nanotubes 61 3.1.2 Synthesis of CNTs@TiO2-CoO NT composite 62 3.1.3 Synthesis of TiO2-SnO2 and TiO2 nanotubes 63 3.2 Characterization techniques 64 3.2.1 X-ray diffraction (XRD 64 3.2.2 Scanning electron microscopy (SEM 65 3.2.3 Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDXS 65 3.2.4 Transmission electron spectroscopy (TEM 66 3.2.5 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS 66 3.2.6 Raman spectroscopy 67 3.2.7 Nitrogen sorption isotherms 67 3.2.8 Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP–OES 68 3.3 Basic definitions and electrochemical concepts 68 3.3.1 Faraday’s law 68 3.3.2 Capacity 69 3.3.3 Discharging 69 3.3.4 Charging 69 3.4 Electrochemical techniques 70 3.4.1 Cyclic voltammetry 70 3.4.2 Galvanostatic discharging/charging cycling 70 3.4.3 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS 71 3.5 Electrode preparation and measurement conditions 71 3.5.1 TiO2-CoO nanotube electrodes 71 3.5.2 CNTs@TiO2 and CNTs@TiO2/CoO NTs electrodes 72 3.5.3 TiO2-SnO2 nanotube electrodes 73 4. TiO2-CoO as anodes in lithium ion batteries 75 4.1 Introduction 76 4.2 Characterization 76 4.2.1 Phase identification of as cast Ti-Co alloy 76 4.2.2 Time-current density relationship 79 4.2.3 Morphology of the fabricated TiO2-CoO nanotubes 81 4.2.4 Phase identification of the fabricated TiO2-CoO nanotubes 85 4.2.5 Specific surface area of the fabricated TiO2-CoO nanotubes 87 4.2.6 Chemical state in the grown TiO2-CoO nanotubes 89 4.2.7 Raman spectroscopy of TiO2-CoO nanotubes 91 4.3 Electrochemical testing of TiO2-CoO electrodes 92 4.3.1 Cyclic voltammetry 92 4.3.2 Galvanostatic cycling with potential limitation 93 4.3.3 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) 97 4.3.4 Structural stability TiO2-CoO anodes over cycling 98 4.4 Summary of chapter 4 99 5. Ternary CNTs@TiO2-CoO nanotube composites: improved anode materials for LIBs 101 5.1 Introduction 102 5.2 Characterization 103 5.2.1 Morphology and Raman analysis of the fabricated CNTs@TiO2-CoO NTs 103 5.2.2 XRD analysis of the fabricated TiO2-CoO NTs before and after CNTs coating 106 5.3 Electrochemical properties 107 5.3.1 Cyclic voltammetry 107 5.3.2 Galvanostatic cycling with potential limitation 109 5.3.2 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS 112 5.4 Summary of chapter 5 114 6. TiO2-SnO2 nanotubes as anodes in lithium ion batteries 115 6.1 Introduction 116 6.2 Characterization 117 6.2.1 ICP-OES analysis of the as-cast Ti-Sn alloys 117 6.2.2 SEM analysis of the as-cast Ti-Sn alloys 117 6.2.3 Phase analysis of the as-cast Ti-Sn alloys 118 6.2.4 Morphology of the fabricated TiO2-SnO2 nanotubes 121 6.2.5 XPS investigation of the grown TiO2-SnO2 nanotubes 127 6.2.6 Raman spectroscopy of TiO2-SnO2 nanotubes 129 6.3 Electrochemical Testing 130 6.3.1 Cyclic voltammetry 130 6.3.2 Galvanostatic cycling with potential limitation132 6.3.3 Specific surface area of the fabricated TiO2-SnO2 nanotubes135 6.3.4 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and rate performance tests of the fabricated TiO2-SnO2 nanotubes 137 6.4 Summary of chapter 6140 7. Summary and outlook 141 7.1 Summary 141 7.2 Outlook 143 Appendix 145 Bibliography 157 List of figures 183 Glossary 191 Publications 193 Curriculum vitae 195 Acknowledgment 199 Declaration 201 / Um die zur Aufrechterhaltung unserer modernen Lebensweise unabdingbaren erneuerbaren Energiequellen effizient nutzen zu können, werden hochentwickelte wiederaufladbare Batterien dringend benötigt. Lithium-Ionenbatterien gelten aufgrund ihrer hohen Energiedichte (sowohl gravimetrisch als auch volumetrisch), ihrer langen Lebensdauer, moderater Produktionskosten und aufgrund der Möglichkeit, vielfältige Konzepte einfach herstellen zu können, als vielversprechend. Dennoch müssen die Elektrodenmaterialien dringend verbessert werden, um den Ansprüchen an zukünftige hochentwickelte Lithium-Ionenbatterien gerecht zu werden. TiO2-basierte Anoden gelten aufgrund ihrer schnellen Lade- und Entladekinetik, ihres umweltfreundlichen Verhaltens und niedriger Kosten als aussichtsreiche Alternativen zu Kohlenstoffen. Durch die geringe Volumenänderung beim Lithiumeinbau (unter 4%) werden außerdem eine hohe strukturelle Stabilität und erhöhte Sicherheit gewährleistet. Die hauptsächlichen Herausforderungen stellen die niedrige ionische und elektrische Leitfähigkeit (≈ 10−12 S m−1) von TiO2 dar. Zusammengefasst liegt das Ziel der vorliegenden Arbeit in der Entwicklung, Optimierung und Herstellung neuartiger Anodenmaterialien für Lithium-Ionenbatterien unter Verwendung stabiler, verfügbarer und umweltfreundlicher Materialien. In dieser Arbeit wurden sowohl zweiphasiges Ti80Co20 und einphasige Ti-Sn-Legierungen (mit verschiedenen Sn-Gehalten zwischen 1 und 10 at-%) zur Herstellung hochgeordneter, vertikal orientierter eindimensionaler Nanoröhren aus gemischten Übergangsmetalloxiden (TiO2–CoO und TiO2–SnO2) mittels anodischer Oxidation in NH4F-haltigen organischen Elektrolyten genutzt. Dabei wurden Abhängigkeiten der Oberflächenmorphologie und der Stromdichte für die Bildung der Nanoröhren von der Kristallstruktur der zugrundeliegenden Legierung beobachtet. Vielfältige Methoden wie REM, EDXS, TEM, XPS und Ramanspektroskopie wurden genutzt, um die Nanoröhren zu charakterisieren. Die Ergebnisse zeigen, dass gemischte TiO2-CoO und TiO2-SnO2 Nanoröhren in den gewählten Spannungsfenstern erfolgreich gebildet werden konnten. Die so hergestellten Nanoröhren sind amorph und in ihren Dimensionen präzise durch die Wahl der Spannung einstellbar. Eine elektrochemische Beurteilung der Nanoröhren erfolgte durch Tests gegen eine Li/Li+-Elektrode bei veschiedenen Stromdichten. Die Resultate zeigen, dass TiO2-CoO-Nanoröhren, welche bei 60 V hergestellt wurden, die höchsten Flächenkapazitäten von ~ 600 µAh cm–2 (d.h. 315 mAh g–1) bei einer Stromdichte von 10 µA cm–2 aufweisen. Bei höheren Stromdichten zeigen TiO2-CoO-Nanoröhren nahezu verdoppelte Lithiuminterkalation und eine Coulomb-Effizienz von 96 % nach 100 Zyklen, verglichen mit weniger effektiven TiO2–Nanoröhren, welche unter identischen Bedingungen hergestellt wurden. Um die elektrochemischen Eigenschaften der TiO2-CoO-Nanoröhren weiter zu verbessern, wurde ein neuer Komposit aus Kohlenstoff-Nanoröhren und TiO2-CoO-Nanoröhren ((CNT)s@TiO2/CoO) durch eine zweistufige Synthese hergestellt. Die Herstellung beinhaltet zunächst die anodische Bildung geordneter TiO2/CoO-Nanoröhren, ausgehend von einer Ti-Co-Legierung, gefolgt von einem horizontalen Kohlenstoff-Nanoröhren-Wachstum auf dem Oxid mittels einer simplen Sprühpyrolyse. Die einzigartige 1D-Struktur einer solchen hybriden Nanostruktur mit eingebundenen CNTs zeigt deutlich erhöhte Flächenkapazitäten und Belastbarkeiten im Vergleich zu Nanoröhren aus TiO2 und TiO2/CoO-Nanoröhren ohne CNTs, die unter identischen Bedingungen getestet wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die CNTs ein hochleitfähiges Netzwerk bilden, welches die Diffusion von Lithium-Ionen und deren Einbau in die TiO2/CoO-Nanoröhren begünstigt und somit hohe Kapazitäten und reproduzierbare hohe Belastbarkeiten bewirkt. Außerdem zeigen die Resultate, dass TiO2-SnO2 Nanoröhren, welche bei 40 V auf einer Ti-Sn-Legierung mit 1 at.% Sn hergestellt wurden, im Mittel eine 1,4-fache Erhöhung der Flächenkapazität und eine exzellente Zyklenstabilität über mehr als 400 Zyklen, verglichen mit unter identischen Konditionen hergestellten und getesteten TiO2-Nanoröhren, zeigen. Die Arbeit ist wie folgt organisiert: Kapitel 1: Allgemeine Einführung, in der die Energienachfrage und die Bedeutung von Lithium-Ionenbatterien in erneuerbaren Energiesystemen und tragbaren Geräten diskutiert wird. Eine kurze Einleitung zu TiO2-basierten Anoden in Lithium-Ionenbatterien und allgemeine Strategien zur Entwicklung von TiO2-Anoden werden ebenfalls gezeigt. Das Ziel der Arbeit und hauptsächliche Aufgaben werden zusammengefasst. Kapitel 2: Das grundlegende Konzept der Lithium-Ionenbatterie mit einem Überblick über ihre Hauptkomponenten wird diskutiert. Dies beinhaltet auch eine kurze Darstellung der Anodenmaterialien und der Kristallstruktur von TiO2-Anoden. Eine detaillierte Übersicht über TiO2-Nanomaterialien für LIB, welche Herstellungsmethoden und die elektrochemische Performance verschiedener TiO2-Nanostrukturen (Nanopartikel, Nanostäbe, Nanonadeln, Nanodrähte und Nanoröhren) und poröser TiO2-Nanostrukturen beinhaltet, wird gezeigt. Die Bildung von TiO2-Nanoröhren durch anodische Oxidation und der Wachstumsmechanismus werden hervorgehoben. Faktoren, welche die elektrochemische Performance anodisch hergestellter TiO2-Materialien, TiO2/Kohlenstoff-Komposite und TiO2 als Gemisch mit anderen Metalloxiden beeinflussen, werden diskutiert. Kapitel 3: In diesem Kapitel werden die Synthese von TiO2-CoO, (CNTs)@TiO2/CoO und TiO2-SnO2-Nanoröhren, die Charakterisierungsmethoden, elektrochemische Grundlagen und Konzepte diskutiert. Kapitel 4: Detaillierte Resultate und die Diskussion der Synthese, Charakterisierung und der elektrochemischen Performance der TiO2-CoO- Nanoröhren und der ternären (CNTs)@TiO2/CoO-Nanoröhrenkomposite werden gezeigt. Kapitel 5: Detaillierte Resultate und die Diskussion der Synthese, Charakterisierung und der elektrochemischen Performance der der ternären (CNTs)@TiO2/CoO-Nanoröhrenkomposite werden diskutiert. Kapitel 6: Detaillierte Resultate und die Diskussion der Synthese, Charakterisierung und der elektrochemischen Performance von TiO2-SnO2-Nanoröhren werden gezeigt. Kapitel 7: Eine Zusammenfassung der Resultate, die in dieser Arbeit gezeigt wurden und Schlussfolgerungen, sowie interessante Ansatzpunkte für zukünftige Arbeiten werden präsentiert.:1. Introduction and scope of the thesis 15 1.1 Batteries for renewable energy systems and portable devices 15 1.2 TiO2-based anodes in lithium ion batteries 17 1.3 Strategies for developing TiO2 anodes 17 1.4 Scope of work 19 1.5 Tasks 20 2. Basics and literature review 23 2.1 Lithium ion battery system 23 2.2 Anode materials 26 2.3 Crystal structure of TiO2 28 2.4 TiO2 nanomaterials for LIBs 30 2.4.1 TiO2 nanoparticles 30 2.4.2 TiO2 nanoneedles 36 2.4.3 Porous TiO2 nanostructures 39 2.5 TiO2 nanotubes prepared by electrochemical anodization 44 2.6 The mechanism of nanotube formation by anodic oxidation 47 2.7 Anodically fabricated TiO2 nanotubes as anodes in LIBs 49 2.7.1 Anodization electrolyte 50 2.7.2 Amorphous and crystalline TiO2 anodes 50 2.7.3 Influence of the nnealing atmospheres of TiO2 52 2.7.4 Free-standing TiO2 nanotube membranes 54 2.7.5 TiO2 nanotubes/carbon composites 55 2.7.6 Mixed oxide nanotubes 55 3. Materials and methods 61 3.1 Methodology 61 3.1.1 Synthesis of TiO2-CoO and TiO2 nanotubes 61 3.1.2 Synthesis of CNTs@TiO2-CoO NT composite 62 3.1.3 Synthesis of TiO2-SnO2 and TiO2 nanotubes 63 3.2 Characterization techniques 64 3.2.1 X-ray diffraction (XRD 64 3.2.2 Scanning electron microscopy (SEM 65 3.2.3 Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDXS 65 3.2.4 Transmission electron spectroscopy (TEM 66 3.2.5 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS 66 3.2.6 Raman spectroscopy 67 3.2.7 Nitrogen sorption isotherms 67 3.2.8 Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP–OES 68 3.3 Basic definitions and electrochemical concepts 68 3.3.1 Faraday’s law 68 3.3.2 Capacity 69 3.3.3 Discharging 69 3.3.4 Charging 69 3.4 Electrochemical techniques 70 3.4.1 Cyclic voltammetry 70 3.4.2 Galvanostatic discharging/charging cycling 70 3.4.3 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS 71 3.5 Electrode preparation and measurement conditions 71 3.5.1 TiO2-CoO nanotube electrodes 71 3.5.2 CNTs@TiO2 and CNTs@TiO2/CoO NTs electrodes 72 3.5.3 TiO2-SnO2 nanotube electrodes 73 4. TiO2-CoO as anodes in lithium ion batteries 75 4.1 Introduction 76 4.2 Characterization 76 4.2.1 Phase identification of as cast Ti-Co alloy 76 4.2.2 Time-current density relationship 79 4.2.3 Morphology of the fabricated TiO2-CoO nanotubes 81 4.2.4 Phase identification of the fabricated TiO2-CoO nanotubes 85 4.2.5 Specific surface area of the fabricated TiO2-CoO nanotubes 87 4.2.6 Chemical state in the grown TiO2-CoO nanotubes 89 4.2.7 Raman spectroscopy of TiO2-CoO nanotubes 91 4.3 Electrochemical testing of TiO2-CoO electrodes 92 4.3.1 Cyclic voltammetry 92 4.3.2 Galvanostatic cycling with potential limitation 93 4.3.3 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) 97 4.3.4 Structural stability TiO2-CoO anodes over cycling 98 4.4 Summary of chapter 4 99 5. Ternary CNTs@TiO2-CoO nanotube composites: improved anode materials for LIBs 101 5.1 Introduction 102 5.2 Characterization 103 5.2.1 Morphology and Raman analysis of the fabricated CNTs@TiO2-CoO NTs 103 5.2.2 XRD analysis of the fabricated TiO2-CoO NTs before and after CNTs coating 106 5.3 Electrochemical properties 107 5.3.1 Cyclic voltammetry 107 5.3.2 Galvanostatic cycling with potential limitation 109 5.3.2 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS 112 5.4 Summary of chapter 5 114 6. TiO2-SnO2 nanotubes as anodes in lithium ion batteries 115 6.1 Introduction 116 6.2 Characterization 117 6.2.1 ICP-OES analysis of the as-cast Ti-Sn alloys 117 6.2.2 SEM analysis of the as-cast Ti-Sn alloys 117 6.2.3 Phase analysis of the as-cast Ti-Sn alloys 118 6.2.4 Morphology of the fabricated TiO2-SnO2 nanotubes 121 6.2.5 XPS investigation of the grown TiO2-SnO2 nanotubes 127 6.2.6 Raman spectroscopy of TiO2-SnO2 nanotubes 129 6.3 Electrochemical Testing 130 6.3.1 Cyclic voltammetry 130 6.3.2 Galvanostatic cycling with potential limitation132 6.3.3 Specific surface area of the fabricated TiO2-SnO2 nanotubes135 6.3.4 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and rate performance tests of the fabricated TiO2-SnO2 nanotubes 137 6.4 Summary of chapter 6140 7. Summary and outlook 141 7.1 Summary 141 7.2 Outlook 143 Appendix 145 Bibliography 157 List of figures 183 Glossary 191 Publications 193 Curriculum vitae 195 Acknowledgment 199 Declaration 201

L'objectif de cette thèse est d'apporter un éclairage sur l'efficacité des politiques publiques sur le marché du travail. Dans les deux premiers chapitres, nous proposons des évaluations empiriques de deux politiques publiques sur le marché du travail français: * le CV anonyme: le bloc état-civil est supprimé du CV (premier chapitre). L'anonymisation réduit les écarts d'accès aux entretiens entre les femmes et les hommes. Cet effet limité aux offres d'emploi pour lequelles à la fois des hommes et des femmes postulent semble se prolonger aux phases ultérieures du recrutement, jusqu'à l'embauche; * générosité de l'assurance chômage : une augmentation de 8 mois de durée maximale d'assurance chômage n'affecte pas la qualité de l'emploi trouvé, même si elle ralentit le retour à l'emploi (second chapitre). Ces évaluations s'appuient sur des données expérimentales ou quasi expérimentales permettant l'identification de causalité. A cet effet, nous comparons un groupe traité et un groupe de contrôle qui sont statistiquement identiques avant la mise en place du traitement. Ce cadre d'analyse n'est pour autant pas exempt de difficultés méthodologiques. Dans les deux derniers chapitres, nous abordons deux difficultés méthodologiques des évaluations micro économétriques des programmes d'assistance aux chômeurs: * comparabilité ex post des groupes traité et témoin en présence d'attrition différenciée entre groupes expérimentaux (troisième chapitre) ; * effets d'équilibre affectant le groupe témoin (quatrième chapitre).

Airbags are a passive safety technology, required to function with zero failure rate. Advances in Computer Aided Engineering have allowed vehicle manufacturers to predict material and system behavior in the event of a crash. The sudden and rapid nature of a vehicle frontal crash, together with strict requirements put on safety make this a sensitive task. This thesis focuses on the front passenger airbag deployment and the instrument panel’s response. Various airbag modelling techniques are studied and presented in this document. This work is part of a larger-scale attempt to model a generic-sled that is physically representative of a real vehicle. Various component tests are to be performed in the sled environment, as opposed to a real vehicle, to save costs. Various modules are added to the sled once their behavior is verified by testing and in simulations. Software are advanced enough to identify location and magnitude of stress concentrations that develop during crash. LS-DYNA is used for explicit finite element simulations of the instrument panel (IP) in question with different airbag models. Verification has been achieved by design of experiment (DOE); with tests conducted to capture both the movements of the airbag housing and IP movements in response. These movements are broken down in various phases, facilitating implementation in the sled environment. Simplifications are made both to the computer models as well as the physical testing environment. The effects of these simplifications are quantified and discussed. Theoretical background is provided where fit while assumptions are justified wherever made. DYNAmore recommendations regarding costeffective calculations as well as result verification are followed. The obtained results show that the FE models replicate the real event with acceptable precision. The findings in this work can, by minor tweaks, be implemented on other IP models in the Volvo Cars range, leading to cost-saving solutions. This thesis provides the necessary information for sled implementations as well as future improvement suggestions. / Krockkudde är en s.k. passiv säkerhetsteknik som krävs att fungera felfritt. Framsteg inom Computer Aided Engineering har tillåtit biltillverkare att förutsäga material och systembeteende i samband med krock. Den plötsliga karaktären av krock, tillsammans med höga säkerhetskrav, gör detta till en känslig uppgift. Denna avhandling fokuserar på passagerarsidans krockkudde och instrumentbrädans (IP) respons under uppblåsning. Olika metoder för modellering av krockkuddar har studerats och presenteras i detta dokument. Arbetet är en del av en större skala försök att modellera en generisk-släde som är fysiskt representativ av en riktig bil; där olika komponent-tester skall utföras för att minska kostnader. När olika modulers beteende verifieras läggs de till släden. Denna verifiering sker genom finita element (FE) simuleringar så väl som fysiska tester. FE mjukvara är idag tillräckligt avancerad för att identifiera samt visualisera spänningskoncentrationer som uppstår i en konstruktion vid krock. LS-DYNA används i detta arbete för explicita FE simuleringar av en Volvo XC90 IP, lastad med olika krockkudde-modeller. Modell verifiering har uppnåtts genom försöksplanering (DOE); med tester utförda för att fånga rörelser av IP så väl som krockkudde-behållaren. Dessa rörelser är sedan uppdelade i olika faser för enklare genomförande i släde miljön. Förenklingar och antaganden görs både till FE modeller och fysiska testmiljön. Effekter av dessa har kvantifierats och relevant teoretisk bakgrund har inkluderats. Dokumentet innehåller även diskussion kring val av mätutrustning samt förbättringsförslag för fortsatt arbete. DYNAmore rekommendationer gällande kostnadseffektiva beräkningar och verifiering av simulerings-resultat har följts. Under arbetet visade sig att FE modellerna kan återskapa händelsen med hög noggrannhet; dessa trotts svårigheter i modellering av plast material. Möjligtvis kan man, genom mindre modifieringar, relatera slutsatserna i detta arbete till olika IP modeller i företagets produktkatalog vilket förmodligen leder till ytterligare kostnadsbesparingar. Denna avhandling ger den information som behövs för genomföranden i den generiska miljön.

O conhecimento da oferta pluviométrica e da variação da água no solo são fatores preponderantes para o manejo eficiente e o sucesso do sistema de integração lavoura-pecuária. O presente trabalho avaliou a produtividade e o desenvolvimento de plantas de sorgo AG-1018 e Brachiaria brizantha cv. Marandu consorciadas, sob períodos de estresse hídrico. O experimento foi conduzido sob delineamento experimental em blocos casualizados com quatro tratamentos e três repetições. Os tratamentos referiram-se à interrupção da irrigação em períodos críticos para o desenvolvimento das culturas (T1 testemunha, irrigação durante todo o ciclo; T2 - interrupção a partir da germinação de B. brizantha; T3 interrupção no início do perfilhamento de B. brizantha e na iniciação da panícula do sorgo; e T4 interrupção no início do florescimento do sorgo). Em todos os tratamentos, a interrupção da irrigação foi mantida até que a umidade na camada de 0 a 60 cm do solo atingisse valores próximos do ponto de murcha permanente. As variáveis estudadas para ambas as espécies foram: altura da planta, produtividade de biomassa de parte aérea, índice de área foliar (IAF). Somente para a Brachiaria brizantha cv. Marandu,foi avaliado o número de perfilhos. Somente para o sorgo, foi avaliada a produção de grãos. As variáveis foram submetidas à análise estatística, realizando-se a análise de variância (teste F) e teste de Tukey para comparação de médias. Apesar de não haver diferença na biomassa de parte aérea do capim-marandu ao final do experimento, o estresse por déficit hídrico provocou atraso no perfilhamento e no desenvolvimento inicial das plantas. A restrição hídrica no período de iniciação da panícula ou do florescimento do sorgo cultivado em consórcio com capim-marandu determinou redução na produção de grãos da cultura. O plantio consorciado de sorgo e capim-marandu deve ser planejado de forma que a germinação do capim-marandu e a iniciação da panícula e o florescimento do sorgo não coincidam com períodos de restrição hídrica. / The acknowledgement of the pluviometric offer and the variation of water in the soil are preponderant factors for the efficient handling and the success of the croplivestock integration system Therefore, the present work has evaluated the productivity and development of sorghum plants AG-1018 and Brachiaria brizantha cv. Marandu associated, under periods of water stress. The trial was conducted under experimental design in random blocks with four different treatments and three repetitions. The treatments are referred to the interruption of irrigation in critical periods for the development of the cultures (T1 test, irrigation over the entire cycle; T2 interruption starting at B. brizantha germination; T3 - interruption starting at B. brizantha tillering and beginning of panicle formation of sorghum; and T4 interruption at the beginning of sorghum blooming). In all kinds of treatment, the irrigation interruption was kept until the humidity in the 0-2ft soil layer reached values around the permanent wilting point (PWP). The variables studied for both species were: plant height, shoot biomass productivity, leaf area index (LAI). Only for Brachiaria brizantha cv. Marandu the number tillers was assessed. As for sorghum plant, the grain production was evaluated. The variables were submitted to static analysis, with variance analysis (test F) and Tukey test for average comparisons. Although there is no difference in the biomass of shoots of B. brizantha cv. marandu the end of the experiment, the stress caused by water deficit in late tillering and early development of plants. The period of water restriction in the panicle initiation or flowering sorghum grown in consortium with B. brizantha cv. marandu determined reduction in grain yield of the crop. The planting of sorghum and intercropped B. brizantha cv. marandu must planned so that the germination of B. brizantha cv. marandu and initiation of panicle and flowering sorghum do not coincide with periods of water restriction.

Diese Dissertation untersucht aus der Perspektive der ökologischen Rationalität (ÖR) die Frage, wie Menschen Entscheidungen in sozialen Kontexten treffen, z.B. in Gruppen oder mit Hilfe von Ratschlägen. Zentral waren die Fragen, wie und welche Umweltfaktoren die Verwendung und Güte von verschiedenen Entscheidungsstrategien beeinflussen. Ziel war es, den Forschungsrahmen der ÖR mit der Gruppenforschung und Literatur zum Thema Ratgeben zu verknüpfen, um für die jeweiligen Forschungsstränge neue Erkenntnisse zu gewinnen. Im ersten Projekt wurden die Leistungen von Einzelpersonen und Zweiergruppen in einer Strategielernaufgabe miteinander verglichen. Aufgabe war es, mit Hilfe von Feedback, die Strategie zu lernen, die adaptiv in Bezug auf die Struktur der Umwelt war. Dabei war es entweder adaptiv, auf den besten diskriminierenden Cue zu setzen und die weniger validen Informationen zu ignorieren (take-the-best), oder aber alle vorhandenen Informationen zu verrechnen (weighted additive). Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl Einzelpersonen als auch Gruppen die jeweils beste Strategie erlernten, wobei Gruppen einen schnelleren Lernerfolg zeigten, wenn take-the-best adaptiv war. Das zweite Projekt untersuchte, ob Gruppen Entscheidungsstrategien verwenden, die auf ihre Zusammensetzung hinsichtlich aufgabenrelevanter Faktoren abgestimmt sind. Ergebnisse eines Experiments, in dem 3-Personen-Gruppen eine Paarvergleichsaufgabe bearbeiteten, zeigten, dass Gruppen dazu in der Lage sind, den Strategien zu folgen, die am erfolgversprechendsten sind. Das dritte Projekt untersuchte den Einfluss von Aufgabenschwierigkeit auf die Güte und Verwendung von zwei häufig verwendeten Strategien (mitteln und auswählen) zur Integration von Ratschlägen. Wahrgenommene Aufgabenschwierigkeit schlug sich in verschiedenen statistischen Merkmalen der Umweltstruktur nieder, was wiederum die potentielle Güte der Strategien. Zudem stimmten Personen ihre Strategien auf die Aufgabenschwierigkeit ab. / This dissertation is an investigation from an ecological rationality (ER) perspective of how people make decisions in social contexts, for example, when people collectively make decisions in small groups or with the help of another person’s advice. Of particular interest were the questions of what and how environmental factors influence the use and performance of different decision strategies. The studies thus were aimed at linking the framework of ER with research on group decision making and advice taking, respectively, in order to derive new insights for the related research streams. A first project compared the performances of individuals and two-person groups in a strategy-learning task. The task was to learn with the help of feedback the most adaptive strategy for a given task environment. One environment favored take-the-best (i.e., the strategy to rely on the best discriminating cue and ignore the rest); the second environment favored the weighted additive strategy, which weights and adds all available cues. Results show that individuals and dyads learned to select the most appropriate strategy over time, with a steeper learning rate in dyads when take-the-best was adaptive. A second project investigated whether small groups apply decision strategies conditional on the group’s composition in terms of task-relevant features. Results of an experiment with three-member groups working on a paired-comparison task support the hypothesis that groups indeed adaptively apply the strategy that leads to the highest theoretically achievable performance. A third project investigated the impact of perceived task difficulty on the performance and use of choosing and averaging, two prominent advice-taking strategies. Perceived task difficulty was reflected in the statistical properties of the environment, which, in turn, determined the theoretical accuracy of choosing and averaging. Further, people were found to adaptively use the strategies in different task environments.