In systems of ultracold atoms,  the  quantum  Efimov  effect  can  appear where identical bosons form an infinite tower of bound trimer states in the resonant limit, at the bound dimer dissociation threshold. The most characteristic feature of this effect is that their energy spectrum obey a geometric scaling law, which is universal in the sense that it emerges irrespective of the nature of the two body forces. Using  a  model  potential,  constructed  to  resemble the two body interaction between alkali atoms,  which was  fine tuned to control the  scattering  length,  energy  eigenvalues  for  the  two-  and  threebody problem were calculated numerically. The results where  fitted  to  the analytic theory and the appearance of the first Efimov state was positioned at a scattering length of -9.23rvdW , which is in good  agreement  with  the universal value -9.2rvdW . / I system av ultrakalla atomer kan en kvanteffekt, kallad Efimoveffekt, uppkomma  där  identiska  bosoner  bildar  ett  oändligt  torn  av  bundna  trekroppstillstånd då spridningslängden går mot oändligheten, vid dissociationströskeln för en svagt bunden dimer.  Det mest utmärkande för denna effekt är att Efimovtillståndens energispektrum följer en geometrisk skalningslag, som är universell i den meningen att den framträder oberoende av hur atomernas parvisa växelverkan ser ut.  Med hjälp av en modellpotential som konstruerats för att efterlikna den parvisa växelverkan mellan två alkaliatomer finjusterades spridningslängden.  Energiegenvärdena för två- och tre-kropps problemen  beräknades  numeriskt  vid  olika  spridningslängder.   Resultaten jämfördes  med  den  analytiska  teorin  och  den  första  tre-kroppsresonansen uppkom  vid  spridningslängden  -9.23rvdW ,  vilket  överenstämmer  med  det experimentellt funna universella värdet -9.2rvdW .

Due to the successful commercialization of lithium-ion batteries (LIBs), there is a growing interest in developing new battery materials with beneficial electrochemical properties. However, the uneven distribution of lithium resources and the low abundance of lithium in the earth crust are the main obstacles for further development and large-scale production of LIBs. Sodium-ion batteries (SIBs), an alternative that can partly meet the energy storage challenges, are getting attentions of researchers due to the wide availability and lower cost of sodium resources. Nevertheless, the conventional liquid electrolytes of either LIBs or SIBs composed of fluorinated salts dissolved in volatile organic solvents, posing serious safety issues due to the instability of the salts and flammability of the solvents. There is an urge to develop new fluorine-free electrolytes with improved physicochemical and electrochemical properties. In this context, the conventional fluorinated salts should be replaced with fluorine-free salts and the flammable solvents should be substituted with non-flammable solvents. There are a number of strategies to develop high-performant electrolytes including ambient-temperature ionic liquids (ILs), organic ionic plastic crystals (OIPCs) and highly concentrated electrolytes (HCEs) utilizing new salts and solvents. In this thesis, novel phosphorus-based ionic materials and electrolytes are introduced and their properties are thoroughly investigated. In the first part (Paper I), fluorine-free NaDEEP salt and TEOP solvent are employed to make “solvent-in-salt” (SIS) sodium electrolytes, also known as HCEs. Unexpectedly, the addition of TEOP solvent lead to an increase in the oxidation stability of the SIS electrolytes. In addition, an unusual ionic conductivity behavior is found – the ionic conductivities of Na electrolytes increase with increasing salt concentration. The “salt-rich” and “solvent-rich” phases formed within the electrolytes are investigated using multinuclear liquid-state NMR spectroscopy and NMR diffusometry. In the second part (Paper II), a series of orthoborate-based ionic materials, specifically OIPCs, containing phosphonium/ammonium cations are prepared to compare with the popular fluorine-free, bis(oxalato)borate (BOB) salts. The tetrabutyl phosphonium bis(glycolato)borate ([P4444][BGB]) OIPC displays much higher decomposition temperature than the structural analogous [P4444][BOB] IL. The crystal structures of LiBGB and NaBGB salts are resolved using single-crystal X-ray diffraction analysis. Unlike LiBOB, the BGB-based salts revealed excellent moisture stability over an extended time of up to 8-weeks air exposure. Multinuclear solid-state NMR spectroscopy indicates weaker cation-anion interactions in phosphonium-based salts than the ammonium-based ones. Finally, in the third part (Paper III), two-component and three-component eutectic electrolytes, composed of pyrrolidinium saccharin (PySc), lithium saccharin (LiSc) and/or [P4444][BGB] salt. The resulting mixtures showed significantly lower melting temperatures than the neat salts. The physicochemical and thermal properties of these salts are thoroughly investigated and discussed.

Ett problem vid byggandet av nya kärnkraftverk för elproduktion är de stora investeringskostnaderna samt den långa tiden det att få tillstånd för en reaktor och bygga den. Nyligen färdigställdes den tredje reaktorn vid Olkiluoto I Finland, den tog 18 år att färdigställa exklusive tiden att få tillstånd för reaktorn. Små modulära kärnkraftsreaktorer, SMR är mindre reaktorer med en lägre elektrisk effekt har föreslagits vara en lösning på problemet. Det behövs inte lika stora investeringar för att uppföra en reaktor och de ska också gå snabbare att bygga. Det finns flera fördelar med SMR, de kommer att tillverkas i fabriker vilket minskar konstruktionstiden. Samma reaktormodell behöver bara ett tillstånd för licensering medan stora reaktorer som byggs idag behöver ett nytt för varje reaktor. Det är dessutom billigare att serieproducera reaktorer då kostnaden går ned för varje producerad reaktor. De flesta reaktorer idag använder lättvatten som en moderator och för att kyla ned reaktorn, reaktorerna kallas för lätt vatten reaktorer, LWR. Det finns två vanliga designer, en där vatten kokas inuti reaktorn och driver sedan en turbin, reaktorn kallas för kokvattenreaktor, BWR. Den andra vanliga reaktordesignen är tryckvattenreaktorn, PWR där det är ett högre tryck som gör att vattnet inte kokar i reaktorn, i stället kokar det varma vattnet från reaktorn vatten i en sekundär vattenloop i en ånggenerator. Det är ångan i sekundär loopen som sedan driver turbinen. Det finns även flera reaktorkoncept som inte använder lättvatten. De SMR koncept som är närmast att påbörja konstruktion är alla LWR eftersom det är där den största erfarenheten från tidigare reaktordesigner finns. Genom att undersöka sju SMR koncept, sex PWR och en BWR är bilden att många är väldigt lika reaktorerna som finns idag, däremot så har många tagit bort komplicerade system och infört passiva säkerhetssystem som bland annat naturlig cirkulation för att få en passiv kylning. Materialen som används är också material som tidigare har används. En av de föreslagna förenklingarna är borttagandet av en löst neutronabsorbent i PWR reaktorer, i stället ska kontroll stavar och neutron gift i bränslet användas i en större grad. Den vanligaste neutronabsorbenten som används i lösning är borsyra eftersom bor har ett högt neutrontvärsnitt. Användandet av borsyra i reaktorn leder till lägre pH vilket ökar korrosionen, borsyran påverkar även radiolysen av vatten. I det här arbetet har hastighetskonstanten för reaktionen mellan borsyra och hydroxylradikalen som bildas genom radiolys av vatten undersökts. I experimenten användes coumarin-3-karboxylsyra som en radikalinfångare för att studera reaktionshastigheten genom tävlingskinetik. Den hydroxylerade produkten som bildas har detekterats genom fluorescens. Hastighetskonstanten mättes till 1.25 ∙ 106 M-1 s-1 vilket är högre än tidigare litteraturvärden. Skillnaden kan delvis förklaras genom närvaron av motbasen till borsyra, borat samt trimeren tetraborat som bildas vid höga koncentrationer av borsyra. / One problem with building new nuclear reactors for electricity production is the large investment costs and the long time needed for permissions and construction. Most recently is the Olkiluoto nuclear power plant in Finland where a third reactor was built, it took 18 years to finalize the reactor, and this is not including the time of handling the licencing application. Small modular nuclear reactors, SMR which is a smaller reactor with a reduced effect has been proposed to reduce the cost of investment and the time it takes from license application to finalized reactor. The SMR reactors have many advantages. It will be fabricated in factories reducing the time of construction, since reactor units are the same, the same reactor design only needs one licencing for all reactors. Compared to large reactors built today, where every single reactor needs a new licencing. Smaller reactors lead to shorter construction times and lower investment. It is also less expensive to produce reactors in series where the cost per unit decreases for every unit produced. Most reactors in operation today use light water as a moderator and coolant and are called light water reactors, LWR. Two designs are common, one where the water is boiled in the reactor and goes directly to the turbine, this reactor is called a boiling water reactor, BWR. The other common reactor is a pressurized water reactor, PWR where a higher pressure does not allow the water to boil. Instead, it is heated and boils water in a steam generator that then turns the turbine blades. There are other reactor concepts which do not use light water as a moderator and coolant, The SMR concepts that are the closest to construction are all LWR because it is where most experience from previous reactor designs is. By investigating seven SMR reactor concepts, six PWR and one BWR, it was concluded that they are similar to reactors operating today, but with some simplification and passive safety systems like natural circulation for many of them. The materials that will be used are also materials that have previously been used. One of the simplifications for several of the reactor concepts is the removal of a soluble neutron absorber in PWR reactors and instead, the use of control rods and burnable neutron poison to a larger extent. The soluble neutron absorber is usually boric acid which has a high neutron cross-section. The use of boric acid will reduce the pH in the reactor which increases corrosion, and it also affects the radiolysis of water. This work has investigated the rate constant for the reaction of boric acid with hydroxyl radicals formed in the radiolysis of water. In the experiments, coumarin-3-carboxylic acid was used as a probe to study the reaction rate using competition kinetics. The hydroxylated product formed has been detected using fluorescence. The rate constant measured was 1.25 ∙ 106 M-1 s-1 which is higher than previous literature values. Some of the discrepancies could be explained by the presence of the counter base, borate and the tetraborate that is formed at high concentrations.

I samarbete med Sherwin-Williams AB, utvecklades en metod med kontaktvinkelmätning för att teoretiskt uppskatta vätbarhet och vidhäftningsförmåga av industriella färger på stålsubstrat. Optisk tensiometer och Youngs ekvation kombinerat med OWRK beräkningsmodell användes för att bestämma ytenergier. Det föreslogs att kontaktvinkelmätning bör inkludera bestämning av ytenergi av det fasta substratet, ytspänning av färgen samt beräkning av polaritet och gränssnittsenergi mellan de två bindande ytorna, för att stämma bra överens med färgens praktiskt uppskattade vidhäftningsförmåga. Det konstaterades att kontaktvinkel är en nödvändig faktor för att få information om teoretisk bindningsstyrka mellan två bindande ytor, men stämde någorlunda bra med praktiskt uppskattad vidhäftningsförmåga från mekanisk testmetod. Vidare studier utfördes för att identifiera styrkor och svagheter med kontaktvinkelmätningen och förstå inverkan av olika huvudegenskaper av färger på dess vidhäftning. Fem olika lösningsmedelsbaserade färger av typen två-komponentsystem tillverkades i syfte att studera effekter från två olika vidhäftningsfrämjande additiv, ett epoxysilan och ett aminosilan samt två olika fyllnadsmedel, kieseldioxid (SiO2) pulver och CaCO3/BaSO4 pulverblandning. Det konstaterades att silan inte förbättrade vidhäftning av färgerna på metallsubstraten, på grund av den snabba exoteriska reaktion som sker mellan silan och isocyanat härdare komponent B, när det blandas med färgen (komponent A). Till följd fås hastig viskositets- och temperaturökning som ökade avdunstning av lösningsmedlet och orsakade försämrad utplaning och flöde av färgen på metallytan. Det konstaterades även att fyllnadsmedlet CaCO3/BaSO4 var bättre än kiseldioxid (SiO2), delvis på grund av lägre oljeabsorptionsvärde som resulterar i lägre viskositetökning och bättre flöde av färgen. Rekommendationer för framtida studier är att analysera effekter av silan i ett en-komponentsystem för att eliminera effekter av snabb avdunstning av lösningsmedel och härdningskinetik mellan färg (komponent A) och härdare (komponent B). Reologi studier med reometer kan användas för att få mer information om varför CaCO3/BaSO4 visades vara ett bättre fyllnadsmedel än kiseldioxid. / In collaboration with Sherwin-Williams AB, a method with contact angle technique was developed to theoretically predict wettability and adhesive bonding between industrial paint coatings and steel substrates. The technique used was optical tensiometer and Young’s equation combined with OWRK calculation model was used to determine surface and interfacial energetics. It was suggested that the contact angle measurements must include measurements of the surface energy of the solid, surface tension of the liquid paint and calculation of polarity and interfacial tension between the bonding surfaces, to best correlate with practically estimated adhesion property of the paint coatings. It was stated that though contact angle proved to be a prerequisite factor to acquire information about adhesive bonds between two bonding surfaces, it did not entirely correlate with the findings from practically estimated adhesion performance from pull-off investigations. Work was dedicated to identifying strengths and weaknesses with the contact angle measurements and understanding the impact of other key properties of the paint coatings on adhesion performance. Five different solvent-based, two-component paint systems were manufactured to be able to see the effects on adhesion performance from two adhesion promoting additives, an epoxysilane and an aminosilane, as well as two different filler packages: silicon dioxide SiO2 (silica) filler package and CaCO3/BaSO4 filler package, respectively. It was concluded that the silanes did not improve adhesion performance of the paint coatings because of fast exothermic reaction that takes place between silane and isocyanate hardener component B when added to the liquid paint component A. Rapid viscosity rise and temperature rise was observed, which increased the evaporation rate of the solvent and impaired the leveling and flowing of the paint coating to the steel substrates. It was also unexpectedly observed that the CaCO3/BaSO4 filler package outperformed the silica filler package, partly because of its lower oil absorbance, which resulted in lower viscosity rise and better flowing of the paint coating. For future studies, it was recommended to analyze effects of the silanes in a one-component paint system to eliminate unfavored effects from evaporation of the solvent and cure kinetics of paint component A and isocyanate hardener component B. The superior paint quality contributed from the CaCO3/BaSO4 filler package could be better understood by rheology investigations with rheometer.

Emulsioner bildas då två vätskor som normalt sätt inte blandas med kraft vispas samman för att distribuera den ena vätskan i den andra. För att dessa vätskor inte efter avslutad vispning ska gå isär kan emulgeringsmedel tillsättas, till exempel polysackarider som hör till hydrokolloiderna. Hydrokolloider används inom livsmedelsindustrin för sin förmåga att påverka ett livsmedels reologiska egenskaper, så som viskositet och textur. Exempel på hydrokolloider som används inom den växtbaserade livsmedelsbranschen är derivat av cellulosa så som metylcellulosa. Metylcellulosan har egenskaper som löslighet i vatten samt termoreversibel gelatinering. Med detta menas att en lösning med metylcellulosa efter uppvärmning kommer att bilda en gel, men så fort temperaturen sjunker kommer viskositeten minska, och försvinna helt. Den huvudsakliga anledningen som ligger bakom intresset att utvärdera stabiliteten hos hydrokolloider är dagens allt större efterfrågan på växtbaserade proteinalternativ som efterliknar egenskaper hos de animaliska alternativen. Just stabiliteten av hydrokolloiderna är något som är svårt att utvärdera, men då kunskapen om konsistensgivare så som hydrokolloider blir allt större, ökar även möjligheten till bättre och fler modifierade proteinalternativ. Något som kan locka en större grupp konsumenter. Försöken som genomfördes gjordes med syftet att utvärdera egenskaperna hos metylcellulosa som konsistensgivare i en köttersättningsmix. En avgörande faktor vid beredningen är att kontrollera temperaturen. I försöken var den initiala temperaturer vid beredningen av emulsionerna innehållandes vatten, olja samt metylcellulosa antingen under 4°C eller över 4°C (10-15°C). Utöver detta  genomfördes även försök vid pH 5 samt pH 5,5. Metoder för att utvärdera stabiliteten hos emulsionerna utvecklades också. Data som erhölls bearbetades statistiskt och det visade sig att emulsioner tillverkade under 4°C hade en högre stabilitet än de som tillverkats vid temperaturer över 4°C. Skillnaden i stabilitet vid olika pH (pH 5,0 och pH 5,5) var däremot inte signifikant, men då försöken endast genomfördes med emulsioner med olja, vatten och metylcellulosa går det inte att med säkerhet säga att pH inte har någon signifikant effekt i en slutprodukt som även innehåller proteiner, stärkelse och kryddor. / Emulsions are formed when two liquids that does not combine naturally are mixed with force to distribute one liquid in the other. To prevent these liquids from separating when the mixing ends emulsifiers can be added, for example polysaccharides such as hydrocolloids. Hydrocolloids are used in the food industry for their ability to influence the rheological properties of a food, such as viscosity and texture. Examples of hydrocolloids used in the plant based food industry are cellulose derivates, such as methylcellulose. Methylcellulose has properties such as solubility in water and thermoreversible gelatinization. This means that the solution containing methylcellulose after heating will form a gel, but as soon as the temperature drops, the viscosity will decrease and vanish completely. The main reason to why a study of the stability in hydrocolloids is of interest is today's increasing demand for plant-based protein alternatives that largely have similar properties to the animal alternatives. The stability of hydrocolloids has previously been difficult to evaluate, but as knowledge about sensory enhancers such as hydrocolloids grows, so does the possibility of producing better and more reconstructed protein alternatives. Thus attracting a larger consumer group. The experiments that was carried out aimed at the evaluation of properties of methylcellulose as a sensory enhancer in a meat substitute mix. A critical point in the preparation is to control the temperature. The initial temperature during preparation of the emulsions containing water, oil and methylcellulose was either below 4°C or above 4°C (10-15°C). In addition, experiments were also performed at pH 5 and pH 5.5. Methods to measure the stability of the emulsions were also developed. The data obtained were processed statistically and the results indicated that emulsions prepared below 4°C had a higher stability than those prepared at temperatures above 4°C. Difference in stability due to pH, on the other hand, was not significant, but since the experiments were carried out with emulsions only containing oil, water and methylcellulose it is not possible to say with certainty that pH has no significant effect in a product containing more components such as protein, starch and spices.

Nonyfenoletoxylater tillhör en grupp av ickejoniska tensider, vars nedbrytningsprodukt nonylfenol kan bioackumuleras i miljön och har långtgående negativa effekter på vattenlevande organismer. Nonylfenoler har även reproduktiv påverkan och klassas som hormonstörande. Projektet syftar därför till att ersätta nonylfenoletyoxylater mot ett säkrare och miljövänligare alterantiv inom kursen KD2350 Ytor, kolloider och mjuka material. Ytterligare bedöms olika lösningsmedels lämplighet. Analysmetoder inkluderade dropptest, DLS, och visuell granskning av emulsionssystemen. Laborationer med ickejonisk tensid utfördes med varierande koncentrationer av lösningmedel, samtensider, etoxyleringsgrad, tensidhalt och salthalt för att skapa önskade emulsionssystem. Resultaten visar att det är möjligt att ersätta etoxylerade nonylfenoler med en mindre skadlig tensid. Tensiderna beter sig dock olika och det är inte möjligt att ersätta en nonylfenol med en etoxylerad alkohol med samma etoxyleringsgrad rakt av. De slutliga erhållna emulsionssystemen var transparenta, men var mycket känsliga för temperatur. Resultaten som erhölls från projektets laborationer visar dock avvikelser från den teori som finns. Ett exempel är att flera källor skriver att ickejoniska tensider till skillnad från joniska tensider inte kräver en samtensid. Utifrån försöken bildades det inte en mikroemulsion när ingen samtensid i form av alkohol tillsattes till de ickejoniska emulsionerna. Försöket utfördes däremot endast på två tensider med etoxyleringsgrad 8 och 10. Det är möjligt att tensiderna med högre etoxyleringsgrader kan bilda mikroemulsioner utan tillsats av en samtensid.

In this thesis H-bonded systems (natural gas hydrates, water clusters, and crystal ice) are studied by density functional theory (DFT) computations. Natural gas hydrates (NGHs) play an important role in energy and environmental fields: NGHs are considered as a promising backup energy resource in the near-future due to their tremendous carbon content; improper exploration of NGHs could induce geological disasters and aggravate the greenhouse effect. In addition, many technologies based on gas hydrates are being applied and developed. The thermodynamic stabilities of various water cavities in different clathrate crystalline phases occupied by hydrocarbon gas molecules are studied by dispersion-corrected hybrid functionals. The Raman spectra of C-C and C-H stretching vibrations of hydrocarbon molecules in various water cavities in the solid state are derived. The trends of C-H stretching vibrational frequencies are found to follow the prediction by the “loose cage ─| tight cage” model. In addition, the trends and origins of 13C NMR chemical shifts of hydrocarbon molecules in various NGHs are presented. These theoretical results will enlarge the database of C-C and C-H stretching vibrational frequencies and 13C NMR parameters of hydrocarbon molecules in NGHs, and provide valuable information to help identify the types of clathrate phases and varieties of guest molecules included in NGHs samples taken from natural sites. The behavior of water clusters may help to understand the properties of its liquid and solid states. The thermodynamic stabilities and IR spectra of a small-, medium-, and large-sized water cluster are studied in this work. After full optimization of (H2O)20,54,100 using the hybrid functional B3LYP, the electronic energies, zero-point energies, internal energies, enthalpies, entropies, and Gibbs free energies of the water clusters are computed. The OH stretching vibrational IR spectra of (H2O)20,54,100 are also presented and split into sub-spectra for different H-bond types based on the specific contributions from each group. It is found that the OH stretching vibrational frequencies of water are sensitive to the conformations of the H-bonds and the vibrations of the H-bonds belonging to different types are located in separated regions in the IR spectra. Thus, the spectroscopic fingerprints will reflect the H-bond topology of the water molecules in a water cluster. Ice XI has been suggested to be involved in the process of planetary formation as a considerable electric field might be formed from the ferroelectric ice XI in space. IR and Raman spectroscopic technology can be directly used to identify the occurrence of ferroelectric ice XI in laboratory or extraterrestrial settings. Due to the difficulty for DFT to describe non-covalent systems, the performance of 16 different DFT methods applied on the ice Ih, VIII, IX, and XI crystal phases are assessed. Based on the computational accuracy and cost, the IR and Raman spectra of ice Ih and XI are derived and compared. The librational vibrations are found to be the identifier which can be used to distinguish ice Ih and ice XI in the universe. In addition, the existence only one kind of H-bond in ice Ih is demonstrated from the overlapping sub-spectra for different types of H-bonded pair configurations in 16 isomers of ice Ih. The region of water under negative pressure is an exotic land in lack of exploitation. Guest free clathrate hydrate (clathrate ice) of sII type has been recently confirmed experimentally at negative pressure. Does any other clathrate ice phase exist at negative pressure region? Since clathrate hydrate are isostructural with silica clathrate minerals and semiconductor clathrates, and crystal structure prediction by analogy with known structures and first-principles computations is an effective way to find new crystalline phases of solid materials, we are motived to look for new clathrate ice phases from silica or semiconductor clathrate materials based on first-principles computations. Borrowing the idea new clathrate frameworks of ZnO and SiC can be constructed by connecting their bubble clusters in different ways, new clathrate ice phases (sL, sL_I, sL_II, and sL_III) are generated by connecting the water bubble clusters according to different rules. Using the non-local dispersion-corrected vdW-DF2 functional, clathrate ice sL with ultralow density (0.6 g/cm3) is predicted by first-principles phase diagram computations to be stable under larger negative pressures than the sII phase. The phase diagram of water is thus extended into the lower negative pressure region.

The main objective of this thesis work was to gain understanding of the layer properties and polymer structures that were able to aid lubrication in aqueous media. To this end, three types of polyelectrolytes: a diblock copolymer, a train-of-brushes and two brush-with-anchor mucins have been utilized. Their lubrication ability in the boundary lubrication regime has been examined by Atomic Force Microscopy with colloidal probe. The interfacial behavior of the thermoresponsive diblock copolymer, PIPOZ60-b-PAMPTAM17,on silica was studied in the temperature interval 25-50 ˚C. The main finding is that adsorption hysteresis, due to the presence of trapped states, is important when the adsorbed layers are in contact with a dilute polymer solution. The importance of trapped states was also demonstrated in the measured friction forces, where significantly lower friction forces, at a given temperature, were encountered on cooling than on the preceding heating stage, which was attributed to increased adsorbed amount. On the heating stage the friction force decreased with increasing temperature despite the worsening of the solvent condition, and the opposite trend was observed when using pre-adsorbed layers (constant adsorbed amount) as a consequence of increased segment-segment attraction. The second part of the studies was devoted to the interfacial properties of mucins on PMMA. The strong affinity provided by the anchoring group of C-PSLex and C-P55 together with their more extended layer structure contribute to the superior lubrication of PMMA compared to BSM up to pressures of 8-9 MPa. This is a result of minor bridging and lateral motion of molecules along the surface during shearing. We further studied the influence of glycosylation on interfacial properties of mucin by utilizing the highly purified mucins, C-P55 and C-PSLex. Our data suggest that the longer and more branched carbohydrate side chains on C-PSLex provide lower interpenetration and better hydration lubrication at low loads compared to the shorter carbohydrate chains on C-P55. However, the longer carbohydrates appear to counteract disentanglement less efficiently, giving rise to a higher friction force at high loads. / <p>QC 20170407</p>

Water is “the matrix of life” for its fascinating properties. The well-known simple water molecule consists of one oxygen atom and two hydrogen atoms, covering most of planet earth’ssurface. It is the most studied element in science; however, its properties are still not fully understood. Another essential building block of life is proteins, which manifest naturally in aqueous environments. The protein activity is controlled by the protein folding process that is dependent on the surrounding environment. It is hypothesized that the hydrogen bond network of water plays an important role in the folding process. Here, we investigate the protein lysozyme in liquid water as well as in the crystalline state ice Ih, exploring various temperatures, using FT-IR and XRD. Our main finding is that a transition occurs at approximately T=210 K, indicative of the hypothesised protein dynamic “glass” transitionobserved by previous studies in supercooled water at similar temperatures.

Surface water is globally becoming more and more a scarce resource, and in Addis Ababa the capital of Ethiopia, river water quality has been degraded due to anthropological forcing for many years. Therefore, the study objective was to investigate causes and impact of surface water pollution in Kebena and Great Akaki rivers. The technical aspect of the study focused on analysing the parameters E. coli, phosphate, nitrate and total ammonia nitrogen in 34 different sampling sites in the western part of the Great Akaki catchment. The other aspect was to evaluate authorities’ and companies’ perspective on the water quality, usage and future plans to mitigate further pollution of rivers. Another perspective was to interview households and farmers regarding their view on usage, water quality and health risks. The main finding was a high surface water contamination in both Kebena and Akaki river, throughout the city, mostly from domestic, municipality and industrial wastewater and solid waste. E. coli concentrations exceeded thresholds given by WHO. Concentrations of phosphate and total ammonia nitrogen strongly indicated eutrophication. Nitrate values were lower than expected with no perceived healthrisk. The interview study with authorities, households and farmers indicated irrigation as the main usage. Little to moderate health risks perceived by farm users and high health risks perceived by authorities for farmers were found. Therefore, addressing a stronger collaboration between authorities and the local community is important. In addition, the implementation of mitigation strategies should be strengthened and the stakeholders need to be accountable for their actions. A continued monitoring of pollutants as well as a multi-sectoral approach to solidwaste and wastewater management will help improve the river water quality. / Ytvatten blir globalt allt mer en knapp resurs och i Addis Abeba, huvudstaden i Etiopien, har flodernas vattenkvalitet under många år försämrats på grund av antropogen påverkan. Denna studie syftar till att undersöka orsaker och påverkan på ytvattenföroreningar i floderna Kebena och Akaki. Den tekniska aspekten av studien inkluderar vattenanalyser av parametrarna E.coli, fosfat, nitrat och totalt ammonium kväve som utfördes på 34 olika provtagningsplatser i västra delen av Great Akakis avrinningsområde. Den andra aspekten var att utvärdera myndigheters och företags perspektiv på vattenkvalité, flodvattnets användningsområden och framtida planer för förbättring av föroreningsgraden i floderna. Ett annat perspektiv var att intervjua hushåll och lantbrukare angående deras bild av ytvattenanvändning, om vattenkvaliteten och hälsorisker. Studiens huvudsakliga upptäckt är en genomgående hög föroreningsgrad i stadens flodvatten. Föroreningen består till största del av avlopp och avfall från hushåll, kommuner och industrier. Koncentrationerna av E.coli överskred WHO:s gränsvärden. Halterna av fosfat och totalt ammoniumkväve indikerade övergödning. Nitratvärdena visade lägre halter än förväntat och därmed ingen påvisad hälsorisk. Intervjustudien med myndigheter, hushåll och lantbrukare påvisade att ytvattnet mest används för bevattning av åkermark. Lantbrukarna uppfattade en liten till medelhög hälsorisk med denna användning, medan myndigheter ansåg att lantbrukarna utsattes för en hög risk. Därför är ett starkare samarbete mellan myndigheter och samhället viktigt. Dessutom behöver implementationen av förbättringsåtgärder förbättras och alla aktörer måste göras ansvariga för sina handlingar. En fortsatt övervakning av föroreningar och ett multi-disciplinärt arbetssätt vid avfall- och avloppshantering kommer att vara till hjälp vid förbättring av vattenkvaliteten i floden.