Abstract: Generalized Möbius-Listing surfaces and bodies generalize Möbius bands, and this research was motivated originally by solutions of boundary value problems. Analogous to cutting of the original Möbius band, for this class of surfaces and bodies, results have been obtained when cutting such bodies or surfaces. In general, cutting leads to interlinked and intertwined different surfaces or bodies, resulting in very complex systems. However, under certain conditions, the result of cutting can be a single surface or body, which reduces complexity considerably. These conditions are based on congruence and rotational symmetry of the resulting cross sections after cutting, and on the knife cutting the origin

Abstract: Our scientific and technological worldviews are largely dominated by the concepts of entropy and complexity. Originating in 19th-century thermodynamics, the concept of entropy merged with information in the last century, leading to definitions of entropy and complexity by Kolmogorov, Shannon and others. In its simplest form, this worldview is an application of the normal rules of arithmetic. In this worldview, when tossing a coin, a million heads or tails in a row is theoretically possible, but impossible in practice and in real life. On this basis, the impossible (in the binary case, the outermost entries of Pascal's triangle xn and yn for large values of n) can be safely neglected, and one can concentrate fully on what is common and what conforms to the law of large numbers, in fields ranging from physics to sociology and everything in between. However, in recent decades it has been shown that what is most improbable tends to be the rule in nature. Indeed, if one combines the outermost entries xn and yn with the normal rules of arithmetic, either addition or multiplication, one obtains Lamé curves and power laws respectively. In this article, some of these correspondences are highlighted, leading to a double conclusion. First, Gabriel Lamé's geometric footprint in mathematics and the sciences is enormous. Second, conic sections are at the core once more. Whereas mathematics so far has been exclusively the language of patterns in the sciences, the door is opened for mathematics to also become the language of the individual. The probabilistic worldview and Lamé's footprint can be seen as dual methods. In this context, it is to be expected that the notions of information, complexity, simplicity and redundancy benefit from this different viewpoint.

Abstract: Humanity feels the urge of shifting to a sustainable society more than at any other time in its history. Electrification of chemical industry plays a key role in this transition. The possibility of producing fertilizers from air using renewable electricity, and simultaneously, no greenhouse gas emission, resulted in an increasing interest toward plasma technology as a solution for electrification of a part of the chemical industry in the past few years. Additionally, the activation of nitrogen molecules by vibrational and electronic excitation reactions in plasma can lead to an energy-efficient process. Last but not least, the modularity (fast on/off characteristic) of plasma technology makes it capable of using intermittent renewable electricity on site for the production of fertilizers using air. All these advantages offered by plasma technology make it a potential solution for the on-site production of fertilizers in small and decentralized plants using air and renewable electricity, which leads to a considerable reduction in fertilizer production and transportation costs. However, industrialization of plasma-based NF suffers from several challenges, including challenges of plasma catalysis for the selective production of desired species, the high energy cost of plasma-based NF compared to current industrial processes, and the design and development of scaled up and energy-efficient plasma reactors for industrial purposes. In the framework of this thesis we have tried to add to the state-of-the-art (SOTA) in plasma-based NOx production and deal with its limitations using a combination of experimental and modelling work.

Abstract: abstract not available

Abstract: Het gebruik van plasmon-actieve nanodeeltjes heeft de laatste 10 jaar zeer veel interesse gewekt bij onderzoekers in verschillende toepassingsdomeinen zoals fotokatalyse of oppervlakte versterkte Raman spectroscopie. Er is echter een grote limiterende factor bij het gebruik van edelmetaal nanodeeltjes zoals goud en zilver en dat is de stabiliteit. Deze oxideren en aggregeren snel, zeker in oxidatieve omgeving zoals in lucht. Een interessante aanpak om plasmon-actieve nanodeeltjes te stabiliseren, is om ze te omgeven in een schil, met andere woorden om een kern-schil nanodeeltje te vormen. Er zijn een heel aantal verschillende manieren waarop kern-schil nanodeeltjes gesynthetiseerd kunnen worden. In eerste instantie werden metaal nanodeeltjes omgeven door een (dunne) TiO2 laag. Afhankelijk van de hoeveelheid TiO2 precursor kon de dikte van de laag gecontroleerd worden tot enkele nanometers dik. De stalen werden getest voor de fotokatalytische afbraak van een vaste laag stearinezuur waarbij toevoeging van 2 wt% metaal@TiO2 op P25 leidde tot een significante verbetering in afbraakefficiëntie in vergelijking met zuiver P25. Een andere manier voor het stabiliseren van metaal nanodeeltjes is door ze te omgeven met een polymeerschil. Op deze manier kon de laagdikte gecontroleerd worden met sub-nanometer controle wat een zeer belangrijke factor is voor de hoeveelheid near-field versterking dat buiten de polymeer schil kan gaan. Een XTT test werd uitgevoerd om te bepalen wat de zuurstofactivatie snelheid was van goud en zilver (en goud-zilver bimetallische) nanodeeltjes, al dan niet omgeven door een (niet-)geleidende polymeer laag. Wanneer de stalen gecoat werden met vier niet-geleidende polymeerlagen zakte de zuurstofactivatie nagenoeg tot nul. Aan de andere kant, als goud nanodeeltjes werden omgeven door een geleidende schil was er nog steeds zuurstofactivatie, hoewel lager dan in het geval van goud zonder laag. Het laatste deel van deze thesis focuste meer op mogelijke toepassingen in luchtzuivering. In dit werk werd een glazen buis, gecoat aan de binnenkant met (Ag@polymer gemodificeerd) TiO2, als een spiraal rond een UVA lamp gewikkeld. De geoptimaliseerde spiraalreactor werd dan vergeleken met een conventionele cilindervormige fotoreactor, met dezelfde dimensies en totale katalysatorbelading, over een grote range aan experimentele condities. Uit de resultaten bleek dat de spiraalreactor significant betere afbraakefficiënties vertoonde in vergelijking met de conventionele cilindervormige reactor over een grote range aan debieten. Een adsorptiestap in combinatie met de geoptimaliseerde spiraalreactor zou kunnen leiden tot een zeer krachtige luchtzuiveringstechnologie.