61

Povestea doctoratului

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Povestea doctoratului
Page 2: Povestea doctoratului

CUPRINS

CONTENTS

Materiale polimerice funcționalizate cu selectivitate dirijată, dr. Ioan Ștefan Voicu 2Functionalized polymeric materials with directed selectivity

Un doctorat în cotutelă, dr. Elvira Popescu 8A PhD under joint supervision

Prototipare virtuală utilizând sisteme imersive cu retur haptic, dr. Erdélyi Hunor-Etele 20Virtual Prototyping Using Imersive Haptic Systems

Aplicațiile modelării matematice în tehnologia biomaterialelor bazate pe apatite, 24dr. Valentina Roxana Dejeu

Applications of mathematical modelling in the technology of biomaterials based on apatites

TRIBUNISMUL 1884-1905. Ideologie și acțiune politică, direcții culturale și 32angajament social, dr. Vlad Popovici

TRIBUNISM 1884-1905. Ideology and political action, cultural directions and social involvement

Dozimetrie retrospectivă luminescentă cu aplicații în arheologie, geologie și mediu, 38dr. Alida Iulia Timar (Gabor)

Retrospective luminescence dosimetry: applications in archaeology, geology and environmental studies

Corelarea factorilor prognostici și predictivi, clasici și moderni, cu angiogeneza și 52limfangiogeneza în carcioamele colorectale, dr. Simona Gurzu

Correlation between classical and modern prognostic factors, angiogenesis and lymphangiogenesis in colorectal carcinomas

Ediţia2010

Page 3: Povestea doctoratului

Datele cuprinse în această broşură, respectiv traducerea lor, sunt declarate de către autori pe propria răspundere.

The data collected in this brochure, and also the translation, are declared by authors on their own responsability.

Copyright © 2010, CNCSIS - UEFISCSU

C�CSIS - UEFISCSU

Consiliul Naţional al Cercetării Ştiinţifice din Învăţământul SuperiorUnitatea Executivă pentru Finanţarea Învăţământului Superior şi a Cercetării Ştiinţifice Universitare

Adresa: Bd. Schitu Măgureanu nr. 1Sector 5, cod 050025Bucureşti, România

Email: [email protected]: http://www.cncsis.ro

Tipar: TopServ R98Email: [email protected]

Ediţia 2010

Page 4: Povestea doctoratului

2

Scurtă prezentare a lucrării de doctorat

Teza de doctorat cu titlul „Materiale polimericefuncţionalizate cu selectivitate dirijată” prezintărezultatele cercetărilor privind realizarea de mate -riale polimerice şi compozite, cu selectivitate prede-terminată, astfel încât să se furnizeze proceselormembranare cele mai potrivite materiale.Dezvoltarea proceselor de separare prin membranea avut la baza atât factori tehnici (selectivitatea sepa-rării, fiabilitatea tehnologiilor, productivitatea şi ran-damentul energetic), cât şi factori economici (costulinstalatiilor şi echipamentelor, costul de operare şiîntreţinere şi costul materiilor prime). Membranele şiprocesele membranare constituie un domeniu inter-disciplinar, a carui evoluţie explozivă a fost determi-nată de implicarea fără restricţii a ştiinţei materia -lelor, matematicii, fizicii, chimiei fizice, biologiei şiingineriei în fiecare etapă parcursă de la teorie laproces industrial. În primul capitol se prezintă„Polisulfonele-materiale membranare” consacrate,facându-se o sinteză a datelor de literatura. În capi-tolul al doilea intitulat: “Sinteza şi caracterizarea denoi membrane nanocompozite polisulfonă-poliani -lină prin inversie de fază cu reacţie chimică” seraporteaza rezultatele experimentale originaleprivind obţinerea de noi tipuri de membrane com-pozite. Se prezintă inversia de fază cu reacţie chimi -că în sistemul polisulfonă/anilină/oxidant, intro-ducându-se noi termeni în literatura de specialitate:sinteza in situ a membranelor compozite, nano -derivatizarea membranelor şi nanofunctionalizareamaterialelor membranare. Pentru a argumenta per-formanţele membranelor obţinute sunt realizateteste de ultrafiltrare a proteinelor şi separarea ani-linei prin pervaporaţie, din soluţii sintetice.„Membrane de polisulfonă funcţionalizate şi deriva-tizate. Sinteză, caracterizare, procese cu membranede polisulfonă şi polimeri funcţionalizati şi derivati-zaţi” a constituit obliectivul celui de-al treilea capitol.Rezultatele prezentate în teză se referă la obţinereade noi materiale membranare ca: polisulfona formi-lată si derivatizată, membrane compozite polisul-

Short abstract of the PhD thesis

PhD thesis entitled “Functionalized polymericmaterials with directed selectivity” presents theresearch results on the development of polymericand composite materials with predetermined selec-tivity, in order to provide the most appropriate mate-rial to a membrane process. Development of mem-brane separation process was based on both fac-tors, technical (the separation selectivity, reliabletechnology, productivity and efficiency) and eco-nomic factors (cost of facilities and equipment, oper-ating and maintenance cost and cost of raw materi-als). Membranes and membrane processes is aninterdisciplinary field, whose development was driv-en by involvement explosive unrestricted materialsscience, mathematics, physics, physical chemistry,biology and engineering at every stage traveledfrom theory to industrial process.

The first chapter presents "Polysulfones-mem-brane materials" established, making a synthesis ofliterature data. The second chapter entitled:"Synthesis and characterization of new nanocom-posite membranes polysulfone-polyaniline by phaseinversion with chemical reaction" to the originalreport experimental results on obtaining new typesof composite membranes. The phase inversion withchemical reaction from system polysul-phone/aniline/oxidant is presented and new terms inthe literature (in situ synthesis of composite mem-branes, nanoderivatization of membranes andnanofunctionalization of membrane materials) andintroduced. To argue the performance of obtainedmembranes ultrafiltration tests of proteins and sepa-ration of aniline by pervaporation from syntheticsolutions were performed. "Functionalized andderivatized polysulfone membranes" was the objec-tive of the third chapter. The results presented in thesentence refers to obtaining new membrane materi-al that: formylated polysulphone and derivatizedpolysulfone membrane, polysulphone compositemembranes/azo dyes compounds obtained by reac-tion of residual solvent (aniline) in pores of polysul-

Povestea doctoratului meu - domeniul știința materialelor

Materiale polimerice funcționalizate cu selectivitate dirijată

Functionalized polymeric materialswith directed selectivity

IOAN ȘTEFAN VOICU

Universitatea POLITEHNICA BucureștiTel: +40 21 0721165757

e-mail: [email protected]

Profesor coordonatorProf. Dr. Ing. Gheorghe NECHIFOR

Page 5: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul știința materialelor

3

fonă/colorant azoic obţinute prin reacţia asupra sol-ventului remanent (anilina) în membranele depolisulfonă şi realizarea de procese separative cunanoparticule polimerice grafate cu azocoloanţicomplexanţi (ultrafiltrarea coloidală). Ultimul capitol„Membrane compozite polisulfonă-nanospecii(polisulfonă/nanotuburi de carbon si polisul-fonă/fulerene)” (cel de-al patrulea) prezintă sintezaşi caracterizarea (SEM, FTIR, DSC, TGA-DTA) demembranare compozite polisulfonă/nanotuburi decarbon şi, respectiv, polisulfonă/fulerene. Teza dedoctorat a fost concepută, în cele patru capitole, caun ansamblu a patru articole de specialitate, care aufost validate, prin publicarea, integrală sau în parte,în reviste de specialitate de prestigiu.

Importanța temei abordate în cadrul tezei de doctorat

pe plan național și internațional

Domeniul membranelor şi al materialelor mem-branare nanostructurate a luat un avânt deosebit înultima perioadă datorită multiplelor aplicaţii practice,precum purificarea apelor, aplicaţii în industria far-maceutică şi alimentară, biomedicină, electronică şisenzori. Nanotuburile de carbon sunt specii chimiceintens studiate datorită multiplelor posibilităţi defuncţionalizare şi a selectivităţii dirijate. Înglobareananotuburilor în membrane sau materialepolimerice asigură o manevrabilitate mai uşoară aacestora în cadrul proceselor selective evitandu-sefenomenele de aglomerare şi agregare.Membranele compozite de tip polisulfonă-polianilinăobţinute prin inversie de fază cu reacţie chimicăprezintă proprietăţi excelente pentru fabricareapilelor de combustie, avand un pret de cost mult maiscazut decât Nafionul. Funcţionalizarea şi derivati-zarea membranelor cu liganzi macroheterociclicipentru creşterea selectivităţii sau pentru utilizareaacestora în domeniul farmaceutic prezintă impor-tanţă datorită datelor de literatură relativ sărace înacest domeniu (reacţiile chimice pe catena polimeri -lor nefiind suficient studiate datorită dificultăţilor desolubilizare şi impredictibilităţii comportamentuluipolimerilor în soluţie).

Contribuțiile potențiale raportate la celemai recente realizări existente în fluxul

principal de publicații

În domeniul materialelor membranare, amrevendicat urmatoarele materiale şi procese de sin-teză noi, validate prin publicarea în reviste sau con-ferinţe cotate/indexate ISI pentru care nu existăreferinţe bibliografice anterioare: legare covalentăde nanotuburi de carbon de polisulfonă şi sinteza demembrane compozite polisulfonă-nanotuburi decarbon - membranele au fost utilizate experimentalîn procese de hemodializă pentru îndepărtarea me -ta lelor grele din sânge; sinteza de membrane com-pozite polisulfonă-polianilină şi polisulfonă-polipirolprin inversie de fază cu reacţie chimică - procedeulconstă în polimerizarea solventului remanent în poriimembranei după sinteza acesteia; membranele sin-tetizate au avut drept aplicaţie utilizarea lor în dis-

fone membranes and development of separationprocesses with polymeric nanoparticles complexedwith azo dyes compounds (colloidal ultrafiltration).The last chapter "polysulfone-nanospecies com-posite membranes (polysulphone / carbon nan-otubes and polysulphone / fullerene)" (the fourthchapter) are the synthesis and characterization(SEM, FTIR, DSC, TGA-DTA) of polysulfone/carbonnanotubes composite membranes respectively,polysulfone/ fullerene composite membrane. PhDthesis was developed in four chapters, as a groupof four specialized articles, which have been vali-dated by publication, in whole or in part in presti-gious professional journals.

Describe the importance of your PhD topic,

both on national and international levels

The field of membranes and nanostructuredmembrane materials has taken a great enthusiasmin recent years due to many practical applicationssuch as potable water, food and pharmaceuticalsapplications in industry, biomedicine, electronicsand sensors. Carbon nanotubes are mostly studiedas chemical species due to multiple possibilities offunctionalization and directed selectivity. Integratingnanotubes into polymer membranes ensures theirmanipulation and functionalization easier in selec-tive processes avoiding the processes of agglomer-ation and aggregation phenomena. Compositemembranes polysulfone-polyaniline obtained byphase inversion with chemical reaction have excel-lent properties for fuel cell manufacture, with amuch lower cost than Nafion. Functionalized andderivatised membranes with macro heterocyclic lig-ands (in order to increase selectivity or for use inthe pharmaceutical domain) is important because ofrelatively poor literature data in this field (chemicalreactions on the polymer chain is not sufficientlystudied because of the difficulties and unpredictabil-ity behavior of polymers in solution).

Potential contributions compared to the most recent achievements

in the main publications

In the domain of membranes and there hasbeen claimed materials and processes that hasbeen validated through publication in ISI journals orconferences: covalent binding of carbon nanotubesto polysulfone and composite membranes polysul-fone-carbon nanotubes synthesis – membranesthat have been used experimentally in the processof hemodialysis for removing heavy metals from theblood; the synthesis of composite membranes poly-sulfone-polyaniline and polysulfone-polypirrole byphase inversion with chemical reaction - theprocess consists in the polymerization of remainingsolvent in the membrane pores after the membranesynthesis; the synthesized membranes were usedin application for fuel cells devices; the formylationof polysulfone membranes and their use in cell sep-

Page 6: Povestea doctoratului

4

Povestea doctoratului meu - domeniul știința materialelor

pozitive de tip pile de combustie; formilarea mem-branelor de polisulfonă şi utilizarea acestora în pro-cese de separări de celule Sacharomices cerevisiae;sinteza de nanocompozite particule magnetice-nanotuburi de carbon prin legare covalentă pentruprocese separative utilizând membrane lichide saumembrane compozite polisulfonă-particule magne -t i ce-nanotuburi de carbon; doparea reversibilă apolianilinei cu diverşi liganzi macrociclici (de tipderivaţi de ciclodextrină şi derivaţi de calixarene) învederea creşterii conductivităţii ionice şi utilizării îndomeniul senzorilor. În domeniul materialelor pentrusenzori chimici (cercetare industrială) au fostobţinute urmatoarele rezultate, validate prinbrevetarea lor (trei patente U.S., un patent E.P., unpatent in India): sinteza şi depunere de straturi sub-ţiri (pe structuri de siliciu cu arhitectura de tip SAW)de polianilină funcţionalizată, matrici compozitepolianilină-nanotuburi de carbon şi polietilenimină-nanotuburi de carbon pentru senzori de gaze –dioxid de carbon; funcţionalizarea şi derivatizareasiliciului (structuri cu arhitectura de tip SAW) cu mo -le cule macrociclice şi macroheterociclice pentrudetecţia de gaze – bioxid de sulf, oxizi de azot,hidrogen sulfurat.

Modul de valorificare/diseminare a rezultatelor cercetării

(publicare articole, participare la conferințe, potențiale aplicații ale temei)

Brevete de invenţie:

01. Bogdan Serban, Cornel Cobianu, MihaiMihaila, Mihai Bostan, Nicolae Varachiu, StefanIoan Voicu, Matrix nanocomposite containingaminocarbon nanotubes for carbon dioxide sensordetection, US2008264147-A1; EP1988390-A2;IN200801103-I1.

02. Bogdan Serban, Stefan Ioan Voicu, StefanCostea, Cornel Cobianu, A matrix nanocompositesensing film for SAW/BAW based hydrogen sul-phide sensor and method for making same,US2009280593-A1.

03. Cornel Cobianu, Bogdan Serban, ViorelDumitru, Stefan Costea, Nicolae Varachiu, StefanIoan Voicu, Methods for use of a sensitive layer forhydrogen sulphide detection with SAW/BAWdevices, US2009280031-A1.

Articole ISI:

01. G. Nechifor, S.I. Voicu, A.C. Nechifor, S.Garea, Nanostructure hybrid membrane polysul-fone-carbon nanotubes for hemodyalisis,Desalination, 2009, 241, pg. 342-348.

02. F.D. Balacianu, A.C. Nechifor, R. Bartos, S.I.Voicu, G. Nechifor, Synthesis and characterizationof Fe3O4 magnetic particles-multiwalled carbonnanotubes by covalent functionalization,Optoelectronics and Advanced Materials – RapidCommunications, 2009, 3 (3), pg. 219-222.

03. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, B. Serban, G.Nechi for, M. Miculescu, Formylated PolysulphoneMembranes for Cell Immobilization, Journal ofOptoelectronics and Advanced Materials, 2007, 9(11), pg. 3423-3426.

aration processes (for Sacharomices cerevisiaecells); the synthesis of nano-magnetic particlescovalently bonded with carbon nanotubes for sepa-ration processes using liquid membranes or mem-brane-polysulphone composite magnetic particles-carbon nanotubes; the reversible doping of polyani-line with different macrocyclic ligands (cyclodextrinand calixarene derivatives) in order to increase theionic conductivity and for uses in sensors. In thefield of materials for chemical sensors (industrialresearch) were obtained the following results, vali-dated by their certification as patents (three U.S.patents, an EP patent, a patent in India): Synthesisand deposition of thin layers (onto silicon structureswith SAW architecture) of functionalized polyaniline,the synthesis of different polymer composites withcarbon nanotubes (polyaniline-carbon nanotubesand poly-ethylenimine-carbon nanotubes compos-ites matrix) for gas sensing - carbon dioxide, func-tionalisation and silicon (structures with SAW archi-tecture) derivatisation with macrocyclic moleculesand for different gases detection - sulfur dioxide,nitrogen oxides, and hydrogen sulfide.

Further use and dissemination of the research results

(articles, conference participations,potential applications of the topic

Patents:

01. Bogdan Serban, Cornel Cobianu, MihaiMihaila, Mihai Bostan, Nicolae Varachiu, StefanIoan Voicu, Matrix nanocomposite containingaminocarbon nanotubes for carbon dioxide sensordetection, US2008264147-A1; EP1988390-A2;IN200801103-I1.

02. Bogdan Serban, Stefan Ioan Voicu, StefanCostea, Cornel Cobianu, A matrix nanocompositesensing film for SAW/BAW based hydrogen sul-phide sensor and method for making same,US2009280593-A1.

03. Cornel Cobianu, Bogdan Serban, ViorelDumitru, Stefan Costea, Nicolae Varachiu, StefanIoan Voicu, Methods for use of a sensitive layer forhydrogen sulphide detection with SAW/BAWdevices, US2009280031-A1.

ISI papers:

01. G. Nechifor, S.I. Voicu, A.C. Nechifor, S.Garea, Nanostructure hybrid membrane polysul-fone-carbon nanotubes for hemodyalisis,Desalination, 2009, 241, pg. 342-348.

02. F.D. Balacianu, A.C. Nechifor, R. Bartos, S.I.Voicu, G. Nechifor, Synthesis and characterizationof Fe3O4 magnetic particles-multiwalled carbonnanotubes by covalent functionalization,Optoelectronics and Advanced Materials – RapidCommunications, 2009, 3 (3), pg. 219-222.

03. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, B. Serban, G.Nechifor, M. Miculescu, Formylated PolysulphoneMembranes for Cell Immobilization, Journal ofOptoelectronics and Advanced Materials, 2007, 9(11), pg. 3423-3426.

Page 7: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul știința materialelor

5

04. C. Corobea, D. Donescu, S. Rădiţoiu, S.I.Voicu, G. Nechifor, Materiale membranare. IV.Nanoparticule functionalizate pentru ultrafiltareacoloidala o ionilor cuprici, Revista de Chimie, 2006,57, pg. 981-987.

05. B. �erban, M. Bercu, �. Voicu, A.C.Nechifor, C. Cobianu, Sinteza si caracterziarea uneinoi polianiline dopata cu sulfat acid de ciclodextrina,Revista de Chimie, 2006, 57, pg. 978-980.

06. M. Bumbac, B. Serban, C. Luca, G.Nechifor, S.I. Voicu, Studii privind extractia sinerget-ica a cationilor alcalini Na+ si K+ in prezanta unoramestecuri p-tertbuilcalix[4]arena – eteri coroana,Revista de Chimie, 2006, 57, pg. 927-930.

07. C. Trisca-Rusu, A.C. Nechifor, S. Mihai, C.Parvu, S.I. Voicu, G. Nechifor, Polysulfone-function-alized multiwalled carbon nanotubes compositemembranes for potential sensing applications, IEEEProceedings of International SemiconductorsConference (CAS), 2009, IEEE catalog numberCFP08CAS-PRT, pg. 285-288.

08. C. Muscalu, R. David, S.A. Garea, A.C.Nechifor, D.I. Vaireanu, S.I. Voicu, G. Nechifor,Polysulfone-polypyrrole ionic conductive compositemembranes synthesized by phase inversion withchemical reaction, IEEE Proceedings ofInternational Semiconductors Conference (CAS),2009, IEEE catalog number CFP08CAS-PRT, pg.557-560.

09. S.I. Voicu, N.D. Stanciu, A.C. Nechifor, D.I.Vaireanu, G. Nechifor, Polysulfone-doped polyani-line composite membranes. Synthesis and electro-chemical characteristics, IEEE Proceedings ofInternational Semiconductors Conference (CAS),2008, IEEE catalog number CFP08CAS-PRT, pg.245-248.

10. B. Serban, M. Bercu, S. Voicu, M. Mihaila,G. Nechifor, C. Cobianu, Calixarene-DopedPolyaniline for Applications in Sensing, IEEEProceedings of International SemiconductorsConference (CAS), 2006, IEEE catalog number06TH8867, pg. 257-260.

04. C. Corobea, D. Donescu, S. Rădiţoiu, S.I.Voicu, G. Nechifor, Materiale membranare. IV.Nanoparticule functionalizate pentru ultrafiltareacoloidala o ionilor cuprici, Revista de Chimie, 2006,57, pg. 981-987.

05. B. �erban, M. Bercu, �. Voicu, A.C.Nechifor, C. Cobianu, Sinteza si caracterziarea uneinoi polianiline dopata cu sulfat acid de ciclodextrina,Revista de Chimie, 2006, 57, pg. 978-980.

06. M. Bumbac, B. Serban, C. Luca, G.Nechifor, S.I. Voicu, Studii privind extractia sinerget-ica a cationilor alcalini Na+ si K+ in prezanta unoramestecuri p-tertbuilcalix[4]arena – eteri coroana,Revista de Chimie, 2006, 57, pg. 927-930.

07. C. Trisca-Rusu, A.C. Nechifor, S. Mihai, C.Parvu, S.I. Voicu, G. Nechifor, Polysulfone-function-alized multiwalled carbon nanotubes compositemembranes for potential sensing applications, IEEEProceedings of International SemiconductorsConference (CAS), 2009, IEEE catalog numberCFP08CAS-PRT, pg. 285-288.

08. C. Muscalu, R. David, S.A. Garea, A.C.Nechifor, D.I. Vaireanu, S.I. Voicu, G. Nechifor,Polysulfone-polypyrrole ionic conductive compositemembranes synthesized by phase inversion withchemical reaction, IEEE Proceedings ofInternational Semiconductors Conference (CAS),2009, IEEE catalog number CFP08CAS-PRT, pg.557-560.

09. S.I. Voicu, N.D. Stanciu, A.C. Nechifor, D.I.Vaireanu, G. Nechifor, Polysulfone-doped polyani-line composite membranes. Synthesis and electro-chemical characteristics, IEEE Proceedings ofInternational Semiconductors Conference (CAS),2008, IEEE catalog number CFP08CAS-PRT, pg.245-248.

10. B. Serban, M. Bercu, S. Voicu, M. Mihaila,G. Nechifor, C. Cobianu, Calixarene-DopedPolyaniline for Applications in Sensing, IEEEProceedings of International SemiconductorsConference (CAS), 2006, IEEE catalog number06TH8867, pg. 257-260.

Microscopie electronica de baleiaj, in sectiune a unei membrane compozite polisulfona-nanotuburi de carbon

Scanning electron microscopy of polysulfone-carbonnanotubes composite membrane cross-section

Microscopie electronica de baleiaj a nanocompozitelormagnetice: nanotuburi de carbon-particule magnetice

Scanning electron microscopy of magnetic nanocompozites: carbon nanotubes-magnetic particles

Page 8: Povestea doctoratului

6

Povestea doctoratului meu - domeniul știința materialelor

Comunicări la conferinţe internaţionale (selecţie):

01. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, D.I. Vaireanu, G.Nechifor, Synthesis and electrochemical character-istics of polysulfone-polyaniline-carbon nanotubesasymmetric membranes, Proceedings ofEUROMEMBRANE 2009 Conference, Montpellier,France, 06-10 September 2009.

02. Stefan Ioan Voicu, Aurelia Cristina NechiforGheorghe Nechifor, Polysulfone – doped amino car-bon nanotubes composite membranes for gas sens-ing applications, Proceedings of Nanotech Insight2009 Conference, Barcelona, Spain, 26 March – 2April 2009.

03. Aurelia Cristina Nechifor, Radu Bartos,Stefan Ioan Voicu, Gheorghe Nechifor, Heavy met-als magnetic removal from aqueous solutions usingFe2O3 magnetic nanoparticles functionalized withmulti-walled carbon nanotubes, Proceedings ofNanotech Insight 2009 Conference, Barcelona,Spain, 26 March – 2 April 2009.

04. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, D.I. Vaireanu, G.Nechifor, Composite membranes polysulfone-polyaniline obtained by phase inversion with chemi-cal reaction. Synthesis, characterization and appli-cations, Proceeding of International ConferenceAdvances in Fuel Cells Technology, Copenhaga,Danemarca, 8-9 octombrie 2008.

05. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, C.L. Nistor, G.Nechifor, Nanofiltration membranes for pesticidespolluants based on molecularly imprinted poly(vinyl-alcohol), Membranes Science and TechnologyConference of Visegrad Countries – PERMEA 2007,2-6 September, 2007, Siofok, Hungary, Book ofAbstracts, ISBN 978-963-9319-69-1, pg. 174.

06. G. Nechifor, S.I. Voicu, A.C. Nechifor, S.Garea, Nanostructure hybrid membrane polysul-fone-carbon nanotubes for hemodyalisis,Membranes Science and Technology Conference ofVisegrad Countries – PERMEA 2007, 2-6September, 2007, Siofok, Hungary, Book ofAbstracts, ISBN 978-963-9319-69-1, pg. 187.

Capitole în cărţi:

01. C. Trisca-Rusu, A.C. Nechifor, S.I. Voicu, G.Nechifor, Membrane conductive ionice pentru pilede combustie, Materiale membranare, EdituraPrintech, capitolul 6, Bucuresti 2009, pg. 143-170,ISBN 978-606-521-153-7.

02. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, G.L. Radu, G.Nechifor, Membrane composite polisulfona-nanospecii (polisulfona/nanotuburi de carbon sipolisulfona/fullerene), Tehnici experimentale inbioanaliza, Editura Printech, Bucuresti, 2008, vol 6,capitolul 4, pag. 93-115; ISBN 978-606-521-153-7.

03. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, G. Nechifor, G.L.Radu, Materiale membranare, Tehnici experimen-tale in bioanaliza, Editura Printech, Bucuresti, 2008,vol 7, capitolul 2, pag. 30-60; ISBN 978-606-521-078-3.

04. S.I. Voicu, G. Nechifor, PolysulfoneMembranes, Membrane Matreials and Processes,Editura Printech, Bucuresti, 2007, capitolul 7, pag.189-221; ISBN 978-973-718-771-0.

International conferences communications (selection):

01. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, D.I. Vaireanu, G.Nechifor, Synthesis and electrochemical character-istics of polysulfone-polyaniline-carbon nanotubesasymmetric membranes, Proceedings ofEUROMEMBRANE 2009 Conference, Montpellier,France, 06-10 September 2009.

02. Stefan Ioan Voicu, Aurelia Cristina NechiforGheorghe Nechifor, Polysulfone – doped amino car-bon nanotubes composite membranes for gassensing applications, Proceedings of NanotechInsight 2009 Conference, Barcelona, Spain, 26March – 2 April 2009.

03. Aurelia Cristina Nechifor, Radu Bartos,Stefan Ioan Voicu, Gheorghe Nechifor, Heavy met-als magnetic removal from aqueous solutions usingFe2O3 magnetic nanoparticles functionalized withmulti-walled carbon nanotubes, Proceedings ofNanotech Insight 2009 Conference, Barcelona,Spain, 26 March – 2 April 2009.

04. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, D.I. Vaireanu, G.Nechifor, Composite membranes polysulfone-polyaniline obtained by phase inversion with chem-ical reaction. Synthesis, characterization and appli-cations, Proceeding of International ConferenceAdvances in Fuel Cells Technology, Copenhaga,Danemarca, 8-9 octombrie 2008.

05. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, C.L. Nistor, G.Nechifor, Nanofiltration membranes for pesticidespolluants based on molecularly imprinted poly(vinyl-alcohol), Membranes Science and TechnologyConference of Visegrad Countries – PERMEA2007, 2-6 September, 2007, Siofok, Hungary, Bookof Abstracts, ISBN 978-963-9319-69-1, pg. 174.

06. G. Nechifor, S.I. Voicu, A.C. Nechifor, S.Garea, Nanostructure hybrid membrane polysul-fone-carbon nanotubes for hemodyalisis,Membranes Science and Technology Conference ofVisegrad Countries – PERMEA 2007, 2-6September, 2007, Siofok, Hungary, Book ofAbstracts, ISBN 978-963-9319-69-1, pg. 187.

Book Chapters:

01. C. Trisca-Rusu, A.C. Nechifor, S.I. Voicu, G.Nechifor, Membrane conductive ionice pentru pilede combustie, Materiale membranare, EdituraPrintech, capitolul 6, Bucuresti 2009, pg. 143-170,ISBN 978-606-521-153-7.

02. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, G.L. Radu, G.Nechifor, Membrane composite polisulfona-nanospecii (polisulfona/nanotuburi de carbon sipolisulfona/fullerene), Tehnici experimentale inbioanaliza, Editura Printech, Bucuresti, 2008, vol 6,capitolul 4, pag. 93-115; ISBN 978-606-521-153-7.

03. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, G. Nechifor, G.L.Radu, Materiale membranare, Tehnici experimen-tale in bioanaliza, Editura Printech, Bucuresti, 2008,vol 7, capitolul 2, pag. 30-60; ISBN 978-606-521-078-3.

04. S.I. Voicu, G. Nechifor, PolysulfoneMembranes, Membrane Matreials and Processes,Editura Printech, Bucuresti, 2007, capitolul 7, pag.189-221; ISBN 978-973-718-771-0.

Page 9: Povestea doctoratului

7

05. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, G. Nechifor, G.L.Radu, Polimeri imprentati. Noi materiale mem-branare, Tehnici experimentale in bioanaliza,Editura Printech, Bucuresti, 2007, vol 4, capitolul 4,pag. 129-180; ISBN 978-973-718-666-9.

Relatarea succintă a sprijinului acordat și a obstacolelor întâmpinate pe parcursul

realizării tezei de doctorat

Sprijinul financiar acordat prin intermediul gran-turilor Td si Bd mi-a permis achiziţionarea de mate-riale si reactivi, precum şi posibilitatea de disemi -nare a rezultatelor la conferinţe internaţionale dindomeniu. De asemenea am participat la douăcursuri de pregatire la prestigioase universităţi dinEuropa (Universita degli studi Genova, din Italia șiKatholieke Universiteit Leuven din Belgia).

Obstacolele întâmpinate pe parcursul realizăriitezei ţin mai mult de procedura anvoioasă de achiz-iţie a materialelor şi reactivilor (indiferent de canti-tatea necesară, de multe ori mică, o licitaţie îngre-unează cu mult desfășurarea unui proiect). Deasmenea accesul la aparatura de analiză este com-plicat, neexistând laboratoare specializate în insti-tuţii, cu acces pentru toţi doctoranzii.

Sugestii pentru CNCSIS privind finanțarea tinerilor doctoranzi

în vederea finalizării tezei de doctorat

Ar fi util un avans mai mare din suma totală afazei (macar pentru acoperirea integrală a achiziţii -lor de materiale si a deplasărilor). De asemenea, arfi mult mai corectă depunerea unui singur formular(cel în limba română), la competiţiile naţionalenecunoscând alt stat care solicită și formular înlimba engleză.

Concluzii

Doctoratul reprezintă un pas important în cari-era oricărui cercetător sau cadru didactic, etapă cenecesită atât un sprijin și îndrumare din partea con-ducătorului de doctorat, dar și un suport material șilogistic consistent pentru atingerea obiectivelor pro-puse. Suportul financiar acordat de CNCSIS m-aajutat să finalizez la timp stagiul doctoral prin achi -ziția materialelor și reactivilor care îmi erau necesariși prin participarea la conferințe internaționale dindomeniu.

05. S.I. Voicu, A.C. Nechifor, G. Nechifor, G.L.Radu, Polimeri imprentati. Noi materiale mem-branare, Tehnici experimentale in bioanaliza,Editura Printech, Bucuresti, 2007, vol 4, capitolul 4,pag. 129-180; ISBN 978-973-718-666-9.

Brief overview of the support received, and main obstacles

during the PhD thesis

The financial support through Bd and Td grantsallowed me to purchase materials and reagents andthe possibility to disseminate the results at interna-tional conferences in the field. I also participated attwo training courses at prestigious universities inEurope (Universita degli Studi Genova, Italy andKatholieke Universiteit Leuven in Belgium).

The obstacles encountered during the PhDstage consists in heavy procedure for purchase ofmaterials and reagents (regardless of the amountneeded, sometimes less, than one auction make itdifficult to carrying out a project) and also theaccess to equipment analysis is complicated, sincethere are no specialized laboratories in institutionswith access to all doctoral students.

Suggestions to CNCSIS on fundingyoung doctoral students

to finalize their PhD thesis

It would be useful a more advanced amountfrom the total of the phase at projects, even for com-plete coverage of materials procurement and trav-els. It would also be more correct filing a single formfor projects applications (in Romanian), beingunknown a national competition of another statethat requires a form in English.

Conclusions

The PhD stage represents an important step inany researcher or university teacher activity, stepwhich require support from adviser and also a con-sistent material and financial support for the pur-pose objectives realisation. The accorded financialsupport by CNCSIS helped me to finalize in time thePhD stage by purchasing the necessarily materialsand reagents and also to participate to internationalconferences in the domain.

Povestea doctoratului meu - domeniul știința materialelor

Page 10: Povestea doctoratului

8

Scurtă prezentare a lucrării de doctorat

Sisteme hipermedia dinamice adaptive pentru e-learning

Peisajul e-learning-ului actual este dominat deașa numitele Learning management systems(LMS), precum Blackboard, Moodle, ATutor saudotLRN; acestea reprezintă sisteme integrate careoferă suport pentru o gamă largă de activități dinprocesul de e-learning. Astfel profesorii pot utilizaLMS pentru a crea cursuri și seturi de teste, pentrua comunica cu studenții, pentru a monitoriza și notaprogresul acestora; studenții pot învăța, comunica șicolabora prin intermediul LMS. Problema este căLMS-urile nu oferă servicii personalizate, tuturorstudenților oferindu-li-se accesul la aceleași materi-ale educaționale și instrumente de lucru, indiferentde nivelul de cunoștințe, scopurile și intereseleacestora. Sistemele hipermedia educaționale adap-tive (adaptive educational hypermedia systems –AEHS) încearcă să ofere o alternativă la aceastăabordare neindividualizată, oferind servicii diverseadaptate profilului studenților. Aceste sisteme adap-tive mențin un model al utilizatorului (scopuri, prefe -rințe, nivel de cunoștințe) pe care îl utilizează pe totparcursul interacțiunii cu utilizatorul în scopul de ase adapta nevoilor acestuia. Scopul acestei adaptărieste maximizarea satisfacției studentului, a vitezeide învațare (eficiență) și a performanțelor obținute(eficacitate).

Teza noastră se concentrează pe stilul deînvațare al studentului ca și criteriu de adaptare,acesta fiind unul din factorii cu rol important în pro-cesul de învățare. Stilul de învățare reprezintă totceea ce este caracteristic unui individ atunci cândînvață – modul de abordare a sarcinii de învățare,strategiile cognitive adoptate pentru a îndeplinisarcina respectivă. De exemplu, unii studențipreferă reprezentările grafice și rețin cel mai bineceea ce văd, alții preferă materialele audio și rețincel mai bine ceea ce aud, iar alții preferă textul șirețin cel mai bine ceea ce citesc. Există studențicărora le place să li se prezinte mai întâi definițiile șiapoi exemplele, în timp ce alții preferă să le fie maiîntâi ilustrate conceptele abstracte prin exemple

Short abstract of the PhD thesis

Dynamic adaptive hypermedia systems for e-learning

Today’s e-learning is dominated by the LearningManagement Systems (LMS), such as Blackboard,Moodle, ATutor or dotLRN; these represent integrat-ed systems which offer support for a wide area ofactivities in the e-learning process. Thus teacherscan use LMS for the creation of courses and testsuites, for communicating with the students, formonitoring and evaluating their work; students canlearn, communicate and collaborate by means ofLMS.

The problem is that LMS don’t offer personal-ized services, all the students being given access tothe same set of educational resources and tools,without taking into account the differences in knowl-edge level, interests, motivation and goals. Adaptiveeducational hypermedia systems (AEHS) try to offeran alternative to this non-individualized instructionapproach, by providing various services adapted tothe learner profile. The purpose of this adaptation isto maximize the subjective learner satisfaction, thelearning speed (efficiency) and the assessmentresults (effectiveness).

The focus of our thesis is on the learning styleas the adaptation criterion, since it is one of the indi-vidual differences that play an important role inlearning, according to educational psychologists.Learning style refers to the individual manner inwhich a person approaches a learning task. Forexample, some learners prefer graphical represen-tations and remember best what they see, othersprefer audio materials and remember best what theyhear, while others prefer text and remember bestwhat they read. There are students who like to bepresented first with the definitions followed by exam-ples, while others prefer abstract concepts to be firstillustrated by a concrete, practical example.Similarly, some students learn easier when confront-ed with hands-on experiences, while others prefertraditional lectures and need time to think thingsthrough. Some students prefer to work in groups,others learn better alone. These are just a few

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Un doctorat în cotutelă

A PhD under joint supervision

ELVIRA POPESCU

Universitatea din CraiovaTel: +40 0743023073Fax: +40 0251438198

e-mail: [email protected]

Profesori coordonatoriProf. Dr. Ing. Vladimir RăsvanProf. Dr. Ing. Philippe Trigano

Page 11: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

9

concrete. Similar, unii studenți învață mai ușor dinexperiența practică, în timp ce alții preferă cursuriletradiționale. De asemenea, unii studenți preferă săînvețe în grup, în timp ce alții învață mai bine indi-vidual. Acestea sunt doar câteva exemple dinnumeroasele preferințe legate de modalitatea per-ceptuală, organizarea și procesarea informației,raționament, aspecte sociale etc, toate putând fiincluse în conceptul de "stil de învățare".

Problemele de cercetare identificate și abor-date în această teză includ:

1. Ce model de stil de învățare este cel maipotrivit pentru utilizarea într-un AEHS și cum pot fidiagnosticate stilurile de învățare? Am încercat deasemenea să răspundem la întrebări precum: Cumpoate fi creat un model cantitativ corespunzătorunor constructe psihologice complexe? Ce infor-mații despre comportamentul studenților sunt nece-sare pentru a putea identifica preferințele deînvățare ale acestora?

2. Care este modalitatea prin care un AEHS sepoate adapta din punct de vedere al stilului deînvățare? În acest context a trebuit să identificămtehnologiile de adaptare asociate fiecărei preferințede învățare și să definim regulile de adaptare core-spunzătoare.

3. Cum poate fi construit un sistem educaționaladaptiv bazat pe stilurile de învățare și cât de efi-cient este? Pe baza metodelor și tehnicilor propusepentru modelare și adaptare am proiectat și imple-mentat o astfel de platformă de e-learning, numităWELSA (Web-based Educational system withLearning Style Adaptation). Am încercat de aseme-nea să răspundem la întrebări precum: care estemodalitatea optimă de reprezentare a modeluluidomeniului, studentului și adaptării? Care esterelația dintre preferințele studentului și caracteristi-cile adaptive ale sistemului? Ce criterii sunt nece-sare pentru evaluarea sistemului rezultat?

Teza este structurată în 7 capitole.

În Capitolul 1 ("Introducere") sunt prezentatemotivația și tema tezei, precum și direcțiile de cerce -tare investigate.

Capitolul 2 ("Sisteme hipermedia educațio -nale adaptive") prezintă stadiul actual al cunoaș-terii în domeniul AEHS. Capitolul include un studiuexhaustiv al literaturii de specialitate, cuprinzândaspecte legate de sistemele hipermedia adaptive,adaptivitatea în e-learning, modelarea studentului,nivele, tehnologii și modele de adaptare, metodolo-gia de evaluare. Sunt prezentate de asemeneacâteva exemple reprezentative de sisteme hiperme-dia educaționale adaptive.

Capitolul 3 ("Stilurile de învățare în siste me -le educaționale adaptive") introduce conceptul destil de învățare, precum și implicațiile pedagogiceale acestuia. Sunt abordate de asemenea aspectelegate de integrarea stilurilor de învățare în AEHS:trăsăturile specifice ale acestor sisteme (learningstyle based adaptive educational systems - LSAES)precum și câteva exemple reprezentative.

Primul pas pentru furnizarea de adaptivitate îlreprezintă selectarea unei taxonomii corespunză-toare de stiluri de învățare. Majoritatea sistemelorLSAES actuale se bazează pe un singur model destil de învățare, precum modelul Felder-Silverman,modelul VARK, modelul lui Honey-Mumford, mode -lul abordării învățării al lui Biggs sau modelul depen-

examples of the many different preferences relatedto perception modality, processing and organizinginformation, reasoning, social aspects etc, all ofwhich can be included in the learning style concept.

The research questions that we addressedthroughout this thesis are:

1. What learning style model is most appropri-ate for use in AEHS and how can learning style bediagnosed? Furthermore we address questionssuch as: What learning style characteristics shouldbe diagnosed and adapted to? How can we createa quantitative model of complex psychological con-structs? What type of information is needed fromstudents’ behavior to identify their learning prefer-ences?

2. How can an AEHS perform adaptationaccording to different learning styles? It is of a par-ticular importance to filter the large quantity oflearning resources available, in order to avoid cog-nitive overload of the learners. Furthermore, it isimportant to decide how to best present this contentand in what sequence (the navigation type). Withinthis thesis we try to identify the adaptation technolo-gies that best serve learners with different learningstyles and define the corresponding adaptationrules.

3. How can we build a learning style basedadaptive educational system and how efficient is it?Based on the methods and techniques proposed formodeling and adaptation, we designed and imple-mented such an e-learning platform, called WELSA(Web-based Educational system with LearningStyle Adaptation). We had to answer several ques-tions, such as: what is the best way of representingdomain, learner and adaptation model? What is therelationship between individual differences and theadaptive features of the system? What criteria areneeded for evaluating the resulted system?

The thesis is organized in seven chapters.

In Chapter 1 ("Introduction") we discuss themotivation and problem statement of the thesis, out-lining the research issues that will be investigated.

Chapter 2 ("Adaptive Educational Hyper -media Systems") gives an overview of the state-of-the-art in the AEHS field. The chapter includes acomprehensive literature review, covering aspectsrelated to adaptive hypermedia and adaptationengineering, adaptivity in e-learning, learner model-ing, adaptation levels, technologies and models,evaluation methodology. Some representativeadaptive educational hypermedia systems are alsobriefly presented.

Chapter 3 ("Learning Styles in AdaptiveEduca tional Systems") introduces the concept oflearning styles, as well as their implications for ped-agogy. Issues regarding the incorporation of learn-ing styles in AEHS are discussed: first we addressthe specificities of learning style based adaptiveeducational systems (LSAES) and then we providesome examples of the most representative LSAESto date.

The first step towards providing adaptivity isselecting a good taxonomy of learning styles; how-ever, most of the educational systems developed sofar rely on a single learning style model, such asFelder-Silverman, VARK, Honey and Mumford,Biggs’ surface vs. deep student approach to learn-ing and studying, Witkin’s field dependence/field

Page 12: Povestea doctoratului

10

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

denței / independenței de câmp perceptiv al luiWitkin. Intenția noastră a fost de a oferi un model destil de învățare integrator, încorporând caracteristicidin principalele modele propuse în literatură, careîndeplinesc 3 condiții: i) au o influență semnificativăasupra procesului de învățare; ii) pot fi folosite pen-tru adaptare într-un sistem hipermedia educațional(modelarea studentului nu este un scop în sine, ciun mijloc pentru furnizarea de adaptivitate); iii) pot fiidentificate din comportamentul observabil al stu-dentului (indicatori navigaționali, temporali și deperformanță).

Am introdus astfel un model de stil de învățareunificator (Unified Learning Style Model - ULSM),care include caracteristici legate de: modalitateaperceptuală, modul de procesare și organizare ainformațiilor, aspecte motivaționale și sociale.Modelul a fost creat în urma unei examinări siste -ma tice a constructelor existente în principalelemodele de stiluri de învățare și a definițiilor acesto-ra. ULSM prezintă următoarele avantaje: i) Rezolvăproblemele legate de multitudinea de modele destiluri de învățare, suprapunerea conceptelor șicorelațiile între diverse dimensiuni ale stilurilor deînvățare; ii) Elimină limitarea impusă de învățămân-tul tradițional în ceea ce privește numărul de dimen-siuni de stiluri de învățare care pot fi luate în calcul;iii) Oferă o clasificare mai simplă și mai precisă astudenților (modelare la nivel de caracteristică),ceea ce la rândul său permite o adaptare mai fină.Prima parte a direcției 1 de cercetare își găseșteastfel răspunsul, prin introducerea și justificareafolosirii modelului ULSM.

Capitolul 4 ("Modelarea studentului dinpunct de vedere al stilului de învățare") trateazăprima etapă a procesului de adaptare: modelareastudentului, abordând astfel cea de-a doua parte adirecției de cercetare 1.

Capitolul începe cu un studiu critic al metodelorde modelare propuse în literatura de specialitate: întimp ce majoritatea sistemelor LSAES utilizeazăchestionarele psihologice dedicate pentru identifi-carea stilului de învățare al studenților (metodaexplicită), există și câteva sisteme care utilizează ometodă de modelare implicită, bazată pe analizainteracțiunii studenților cu sistemul. Metoda pro-pusă de noi face parte din cea de-a doua categorie,pornind de la corelațiile identificate între indicatoriicomportamentali ai studenților și stilul lor deînvățare. Astfel am conceput o metoda bazată pereguli pentru diagnosticarea preferințelor ULSM,care a fost validată experimental, obținându-se va -lori de precizie foarte bune (cu o medie de peste75%).

În concluzie, principala contribuție prezentată încapitolul 4 este introducerea unei metode de mode-lare implicite, bazate doar pe interpretarea acțiunilorstudenților, fără a mai necesita vreun efort supli-mentar din partea acestora și evitând problemele defidelitate și validitate ale chestionarelor dedicate. Înplus, abordarea este independentă de orice modelde stil de învățare, fiind bazată pe un set exhaustivde preferințe de învățare elementare.

Evident, modelarea studentului nu este un scopîn sine. Valoarea unui model al studentului rezidă înposibilitatea acestuia de a fi folosit pentru a oferi oexperiență educațională benefică pentru student. Înanumite cazuri, acest lucru înseamnă furnizarea

independence. Our intention was to offer a basis foran integrative learning style model, by gatheringcharacteristics from the main learning styles pro-posed in the literature, which meet three conditions:i) have a significant influence on the learningprocess (according to the educational psychologyliterature); ii) can be used for adaptivity purposes inan educational hypermedia system (i.e. the implica-tions they have for pedagogy can be put into prac-tice in a technology enhanced environment); iii) canbe identified from student observable behavior in aneducational hypermedia system.

We thus introduced a Unified Learning StyleModel (ULSM), which integrates characteristicsrelated to: perception modality, way of processingand organizing information as well as motivationaland social aspects. The model was created basedon a systematic examination of the constructs thatappear in the main learning style models and theirintensional definitions. The model presents severaladvantages: i) it solves the problems related to themultitude of learning style models, the concept over-lapping and the correlations between learning styledimensions; ii) it provides a feature-based modelingapproach, which is simpler and more accurate thanthe traditional stereotype-based modelingapproach; iii) in turn, this offers the possibility offiner grained and more effective adaptation actions.

An answer to the first part of the research ques-tion 1 is thus provided, by introducing and motivat-ing the use of the "unified learning style model".

Chapter 4 ("Modeling the Learner from theLearning Style Point of View") deals with the firststage of the adaptation process: the learner model-ing, answering the second part of the researchquestion 1.

We start this chapter with a critical review of themethods that have been proposed in the literatureto this end: while the majority of the current LSAESuse dedicated psychological questionnaires foridentifying the learning preferences of the students(explicit method), there are some systems that alsouse an implicit modeling method, based on analyz-ing the behavior of the students in the system. Ourapproach is included in the latter category, startingfrom the correlations identified between students’behavioral indicators and their learning styles. Thus,we conceived a rule-based method for the diagno-sis of the ULSM preferences, which was validatedexperimentally, obtaining good precision results(with an average of over 75%).

To sum up, our main contribution presented inChapter 4 is the proposal of an implicit learner mod-eling method, based only on the interpretation ofstudents' actions, not requiring any additional effortfrom the part of the students and bypassing the reli-ability and validity problems of the existing learningstyle questionnaires. Furthermore, the approach isnot tied to any learning style model, being based ona comprehensive set of learning preferences.

Being able to identify the learning style of thestudent is an important step, since it can be used toraise students' awareness regarding their strengthsand weaknesses in learning as well as give teach-ers valuable information regarding the learning pref-erences they should try to accommodate in theircourses. In the context of our research, learningstyle diagnosis is the prerequisite for adaptationprovisioning.

Page 13: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

11

resurselor educaționale care corespund cel maibine preferințelor de învățare ale studentului, dinpunct de vedere al tipului de media, al ordonăriiresurselor, al facilităților de comunicare și colabo-rare, al nivelului de ghidare a navigării etc. În altesituații, studentul poate beneficia mai mult din con-fruntarea cu un mediu de învățare care să nu core-spundă preferințelor acestuia, pentru a oferi gradulde provocare necesar impulsionării învățării. Deaceea capitolul 5 ("Adaptarea la stilul deînvățare al studentului") este dedicat strategiilorde adaptare potrivite fiecărei preferințe din ULSM,oferind astfel o soluție la cea de-a doua direcție decercetare propusă.

Principalele contribuții le constituie: i) separareacunoștințelor despre stilurile de învățare sub formaunor seturi modularizate de reguli; ii) reprezentareaexplicită a regulilor, sprijinind astfel înțelegerea,mentenanța și reutilizarea acestora; iii) facilitareaunei implementări corespunzătoare a regulilor înAEHS. Dezvoltarea acestor reguli a fost o sarcinădificilă, deoarece a necesitat interpretarea reco-mandărilor de predare asociate fiecărui stil deînvățare, care au un caracter predominant descrip-tiv (nu prescriptiv).

Obiectivul pedagogic a fost de a oferi stu-denților recomandări cu privire la resursele edu-caționale cele mai potrivite și parcursul de învățareoptim, dar în același timp de a-i lăsa să decidă sin-guri dacă vor să urmeze indicațiile sistemului saunu. De aceea au fost alese acele tehnici deadaptare care nu presupun o ghidare directă, cumar fi ordonarea și adnotarea resurselor edu-caționale, precum și metoda populară a "semaforu-lui" ("traffic light metaphor") - folosirea culorilor pen-tru a diferenția între resursele educaționale reco-mandate, standard sau nerecomandate.

Eficiența procesului de adaptare a fost confir-mată cu ajutorul unui experiment la care au partici-pat 64 de studenți. Versiunea conformă preferințelorstudenților ("matched adaptation") a dus lacreșterea eficienței procesului de învățare, cu untimp de studiu semnificativ mai redus și un numărmai mic de resurse educaționale accesate aleator(un nivel mai scazut de dezorientare în hiperspațiu).Eficacitatea acestei abordări și faptul că este adec-vată necesităților reale ale studenților s-a reflectat șiîn timpul semnificativ mai mare petrecut pe resurse-le recomandate față de cele nerecomandate, pre-cum și în numărul ridicat de accesări ale acestorresurse recomandate. De asemenea, modalitateade navigare recomandată de sistem a fost urmatăde majoritatea studenților. În ceea ce privește eva -luarea subiectivă a sistemului, cel mai mare progresfață de sesiunea standard (neadaptată) s-a înregis-trat la nivelul plăcerii de a învăța, satisfacțieiobținute, motivației și efortului de învățare depus.

Capitolul 6 ("Sistemul WELSA") seîncadrează în cea de-a treia direcție de cercetare,prezentând platforma de e-learning dedicatăWELSA (Web-based Educational system withLearning Style Adaptation), care implementeazămetodele de modelare și adaptare prezentate ante-rior. Sunt tratate aspecte legate de arhitectura sis-temului, modul inteligent de organizare a conținutu-lui educațional, funcționalitățile, tehnologiile, detaliide proiectare și implementare. O prezentare schema -tică a arhitecturii sistemului este inclusă in Fig. 1.

Chapter 5 ("Adaptation Provisioning withres pect to Learning Styles") focuses on the adap-tation decision making stage and answers the sec-ond research question, by proposing adaptationstrategies for each of the student learning prefer-ences identified in the previous chapter.

The main achievements of our work are three-fold: i) separation of knowledge about learningstyles as modularized sets of rules; ii) explicit repre-sentation of the rules, encouraging their under-standability, maintainability and reusability; iii) facili-tation of appropriate implementation of the rules inan adaptive educational hypermedia system.Conceiving these adaptation rules was a delicatetask, since it involved interpretation of the teachingguidelines that accompany each of the learningstyle models, which usually have a descriptiverather than prescriptive character.

Our pedagogical goal was to offers studentsrecommendations regarding the most suitablelearning objects and learning path, but let the stu-dents decide whether they want to follow our guide-lines or not. We therefore decided to rely on sortingand adaptive annotation techniques rather thandirect guidance or hiding/removing fragments. Wealso decided to use the popular "traffic lightmetaphor", to differentiate between recommendedLOs (with a highlighted green title), standard LOs(with a black title, as in case of the non-adaptiveversion of WELSA) and not recommended LOs(with a dimmed light grey title).

The effectiveness of the adaptation processwas confirmed by means of an experimental study,involving 64 students. The results obtained are veryencouraging: the matched adaptation approachgreatly increased the efficiency of the learningprocess, with a significantly lower amount of timeneeded for studying and a lower number of random-ly accessed resources (lower level of disorienta-tion). The effectiveness of the matched adaptationand its suitability for addressing students’ realneeds are also reflected in the significantly highertime spent on recommended versus not recom-mended resources, as well the higher number ofaccesses of those recommended learning objects.Finally, the recommended navigation actions werefollowed to a larger extent than the not recommend-ed ones.

As far as students' subjective evaluation of thesystem is concerned, the greatest improvementsbetween the adaptive and non-adaptive sessionswere perceived by the students in the matchedlearning group in terms of enjoyment, overall satis-faction, motivation and learning effort.

Chapter 6 ("WELSA System") addresses thethird research question, by presenting the dedicatede-learning platform called WELSA (Web-basedEducational system with Learning StyleAdaptation), which implements the modeling andadaptation techniques proposed in the previouschapters. Various aspects are covered, related tosystem architecture, intelligent way of organizingthe learning material, functionalities, technologies,design and implementation. The schematic archi-tecture of WELSA is illustrated in Fig. 1.

Page 14: Povestea doctoratului

12

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Platforma WELSA prezintă funcționalități vari-ate:� editor de curs pentru profesori, oferindu-le posibi -litatea de a crea cursuri conforme cu formatul internWELSA� player de curs pentru studenți, încorporând funcții -le de bază ale unui LMS, la care se adaugă: i) unmecanism de monitorizare a activității studentului șiii) un mecanism de adaptare (bazat pe logica deadaptare definită anterior).� modul de analiză a datelor, responsabil cu inter-pretarea comportamentului studentului și constru-irea profilului acestuia.

În ceea ce privește implementarea, sistemul sebazează pe tehnologii Java și XML, folosind ApacheTomcat 6.0 ca server web și MySQL 5.0 ca SGBD.Una dintre principalele contribuții prezentate înacest capitol este modul inteligent de organizare șiindexare a resurselor educaționale, precum și intro-ducerea unui set de metadate independente de unanumit stil de învățare.

Spre deosebire de majoritatea sistemelor AEHScare sunt dedicate exclusiv studenților, WELSAoferă suport și profesorilor, prin intermediul editoru-lui de curs; acesta îi asistă în procesul de asamblareși adnotare a resurselor educaționale și genereazăîn mod automat structura de fișiere corespunză-toare.

O altă caracteristică importantă a sistemului oreprezintă modulul de analiză a datelor, care imple-mentează regulile de modelare definite în capitolul 4și în același timp oferă diferite informații cercetătoru-lui, care pot fi folosite pentru comparații și analizestatistice.

Modulul de adaptare reprezintă de asemenea ocontribuție importantă, realizând o adaptare dinami -

WELSA offers several functionalities:� an authoring tool for the teachers, allowing themto create courses conforming to the internal WELSAformat� a course player (basic learning management sys-tem) for the students, enhanced with two specialcapabilities: i) learner tracking functionality (moni-toring the student interaction with the system); ii)adaptation functionality (incorporating adaptationlogic and offering individualized course pages)� a data analysis tool, which is responsible for inter-preting the behavior of the students and conse-quently building and updating the learner model.

As far as the implementation is concerned,Java-based and XML technologies are employedfor all WELSA components. Apache Tomcat 6.0 isused as HTTP web server and servlet container andMySQL 5.0 is used as DBMS.

Among the main contributions presented inChapter 6 is the intelligent way of organizing andindexing the learning resources and the introductionof a set of educational metadata that are independ-ent of any learning style.

Unlike many other AEHS, which are only aimedat students, WELSA also offers support for teach-ers, by means of the course authoring tool whichassists them in the process of assembling andannotating the learning resources and automatical-ly generates the appropriate file structure.

Another important feature of the system is theAnalysis tool, which implements the learner model-ing rules defined in Chapter 4, and at the same timeoffers various aggregated data that can be used bythe researcher for comparisons and statistical pur-poses.

Finally, the adaptation component performs adynamic adaptation, by automatically generating

Fig. 1

WELSA – arhitecturaschematică

Overall WELSA architecture

Page 15: Povestea doctoratului

13

că, prin generarea automată a paginilor de curspentru fiecare student. Astfel sistemul poate încor-pora un număr mare de preferințe de învățare fărăo creștere a volumului de muncă din partea profe-sorului; acesta trebuie să pregătească aceeași can-titate de resurse educaționale, care vor fi combinateîn mod dinamic de către sistem, pe baza preferin -țelor fiecărui student.

Etapa finală a cercetării a constituit-o evaluareaglobală a platformei WELSA. Pentru a testa validi-tatea și eficiența sistemului, a fost folosită o evalu-are empirică (metodă de o deosebită importanță îndomeniul AEHS), constând în două experimente custudenți din Universitatea din Craiova. Analizarăspunsurilor la chestionare a relevat un grad înaltde satisfacție a studenților precum și dorința aces-tora de a utiliza platforma pe scară largă.

Capitolul 7 ("Concluzii") încheie teza, oferindo sinteză a principalelor contribuții și punctând câte-va limitări și direcții viitoare de cercetare.

O limitare a acestei teze o constituie eșantionulrelativ restrâns utilizat în experimente – pentru apermite generalizări, metodele de adaptare și mo -de lare trebuie testate pe scară largă, cu utilizatoride diverse vârste, domenii de studiu, experiență etc.Trebuie totuși menționat faptul că această limitareeste caracteristică majorității studiilor experimentaledin e-learning, iar numărul de studenți folosit înexperimentele noastre este mai mare decat mediaraportată în lucrări similare. O altă limitare poate ficonsiderată desfășurarea experimentelor în condițiide laborator. Atunci când studenții știu că suntobservați poate apărea efectul Hawthorne (oîmbunătățire de scurtă durată a performanței,cauzată de acțiunea de monitorizare). În acest senstrebuie subliniat faptul că studenții nu erau con -știenți de scopul sau rezultatul așteptat al experi-mentului, deci este puțin probabil ca ei să fi încercatîn mod deliberat să confirme așteptările cercetă-torului. Totuși ar fi fără îndoială interesant de reali -zat experimentul și în alte condiții, cu studențiiaccesând sistemul de acasă și pentru perioade detimp mai îndelungate.

Au fost identificate de asemenea numeroaseperspective de cercetare:� Oferirea de suport suplimentar profesorului: cutoate ca există deja un editor de curs, ar fi utilă ofacilitate de import/export care să realizeze conver-sia între diverse formate și standarde (SCORM,IMS LD etc), permițând o mai mare reutilizabilitate aconținutului educațional.� Extinderea modulului de adaptare, prin încorpo-rarea unor acțiuni de adaptare suplimentare șideter minarea tehnicilor de adaptare cu impactmaxim.� Individualizarea tehnicilor de adaptare la caracte -risticile studenților, prin crearea unui sistem meta-adaptiv (care să selecteze în mod adaptiv tehnicade adaptare cea mai potrivită pentru nivelul decunoștințe, scopul și contextul dat).� Extinderea componentei de modelare pentru a luaîn calcul perturbările introduse de procesul de adap -tare asupra acțiunilor studenților. Comporta mentulstudenților poate avea astfel un rol de feedbackpentru determinarea efectului adaptării. În acestcontext, cercetarea noastră se constituie într-un pasimportant în vederea modelării dinamice a utiliza-torului.

the individualized web pages for each student. Thusthe system is able to include a large number oflearning preferences, without an increase in theteacher workload; indeed, she/he will have to pre-pare the same amount of educational materials,which will be dynamically combined by the system,according to each student’s preferences.

The final step of our research was the globalevaluation of WELSA system. In order to assess thevalidity and effectiveness of our system, we usedthe empirical evaluation approach (which is of a par-ticular importance in the field of adaptive systems)involving two experiments with undergraduate stu-dents. The analysis of students' answers to the sur-vey instruments revealed the high degree of learnersatisfaction with the system, as well as their desireto use WELSA system on an everyday basis.

Chapter 7 ("Conclusions") concludes the the-sis, giving a summary of its main contributions, dis-cussing its limitations and pointing towards futureresearch directions.

A limitation of this thesis is represented by therelatively restricted student sample that was used inour experiments – in order to allow for generaliza-tion, the modeling and adaptation methods shouldbe tested on a wider scale, with users of variableage, field of study, background knowledge and tech-nical experience. However this is a limitation thatmost studies in the e-learning area suffer from;indeed, the number of students in our experimentsis greater than the average reported in related work.Furthermore, the laboratory settings could be seenas a limitation. When students know they areobserved, the Hawthorne effect (i.e. a short-termimprovement caused by observing user perform-ance) might alter their normal behavior. However, itshould be noted that students were not aware of thepurpose or expected outcome of the experiment, soit is unlikely that they deliberately tried to confirmresearcher's expectations. Nevertheless, it wouldbe interesting to conduct the experiments in morerealistic settings, with students working from the pri-vacy of their own homes and for longer periods oftime.

We have also identified several research direc-tions: � Provide further support for the teacher / author:while a dedicated course editor is already included,an import / export facility, allowing for conversionbetween various course formats and standards(e.g. SCORM, IMS LD etc) would be very helpful,providing for greater reuse. � Extend the adaptation component, by incorporat-ing a wider variety of adaptation actions and inves-tigating whether there are some adaptation featuresthat have more impact than others.� Individualize the adaptation techniques to thecharacteristics of the students, by creating a meta-adaptive system (which should adaptively select theadaptation technology that is the most appropriatefor the given student and context)� Extend the modeling component to take intoaccount the perturbations introduced by the adapta-tion on students' actions. Students' behavior in theadapted version could then be used as a valuablefeedback on the effect of adaptation. In this context,our research can be seen as the basis for a trulydynamic learner modeling approach.

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Page 16: Povestea doctoratului

14

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Rezultatele obținute în această teză deschidnumeroase perspective de cercetare pentru dome -niul AEHS în general și cel al LSAES în special.Considerăm că aceste direcții viitoare de cercetaremerită abordate, ținând cont de importanța utilizăriistilurilor de învățare în sistemele web educaționaleadaptive, așa cum s-a demonstrat pe parcursulacestei teze.

Importanța temei abordate în cadrul tezei de doctorat

pe plan național și internațional

Oferirea de experiențe educaționale individua -lizate la particularitățile fiecărui student reprezintă unobiectiv esențial pentru noua generație de platformede e-learning.

Tema prezentei teze se încadrează în domeniulprioritar Tehnologii informatice și de comunicații, ariatematică Sisteme informatice care oferă soluții deînvățare activă, adaptivă și contextualizată. Dome -niul e-learning este unul foarte dinamic, aflat în con-tinuă dezvoltare, ce include noțiunile de conținuteducațional sau experiențe de învățare livrate saumijlocite prin intermediul tehnologiilor digitale. Dez -vol tarea acestui domeniu va conduce la creștereacalității actului educațional, la reducerea costurilor,precum și la implementarea mai rapidă și eficientă aînvățământului continuu și la distanță. În acest sens,sistemele adaptive de e-learning reprezintă odirecție de cercetare interdisciplinară și de mareimpact.

Tema tezei presupune o abordare multidiscipli-nară, la granița dintre știința calculatoarelor și știin -țele educației, incluzând aspecte legate de sistemelehipermedia adaptive, platformele de învăța re on-line, modelarea utilizatorului, psihologia edu cației.

Cercetări legate de sistemele hipermedia adap-tive au avut loc încă de la începutul anilor ’90.Începând cu 1996 însă, interesul manifestat față desistemele hipermedia adaptive a crescut conside -rabil, fapt evidențiat și prin inițierea unei serii de con-ferințe internaționale bienale în domeniu ("AdaptiveHypermedia and Adaptive Web-Based SystemsInternational Conference"). Principalii factori care audus la creșterea interesului față de sistemele hiper-media adaptive sunt dezvoltarea deosebită a Web-ului precum și acumularea și consolidarea de expe-riență de cercetare în domeniu. În momentul de față,toate conferințele de prestigiu din domeniul e-learn-ing au sesiuni dedicate sistemelor educaționaleadaptive: ICALT (IEEE International Conference onAdvanced Learning Technologies), ICWL (Interna -tional Conference on Web-based Learning), UMAP(International Conference on User Modeling,Adaptation, and Personalization), AIED (Internatio -nal Conference on Artificial Inte lligence in Educa -tion), ECTEL (European Confe rence on TechnologyEnhanced Learning) etc.

Importanța și actualitatea domeniului se reflectăși în tezele de doctorat pe teme similare, susținute înaceeași perioadă la universități de prestigiu dinEuropa: � S. Graf (2007). Adaptivity in Learning Manage mentSystems Focussing on Learning Styles, PhD Thesis,Vienna University of Technology, Austria.� N. Stash (2007). Incorporating Cognitive/LearningStyles in a General-Purpose Adaptive HypermediaSystem. PhD Thesis, Eindhoven University ofTechnology, Netherlands. � E. Brown (2008). The Use of Learning Styles inAdaptive Hypermedia, PhD Thesis, University ofNottingham, UK.

The findings and results obtained in this thesisopen up many research perspectives for the AEHSfield in general and LSAES field in particular. Webelieve these future directions to be worthwhileendeavors, since throughout this thesis we showedthat we both can and should use learning styles inadaptive web based educational systems.

Describe the importance of your PhD topic,

both on national and international levels

Providing educational experiences individual-ized to the particularities of each student is anessential goal for the new generation of e-leaningsystems.

The subject of this thesis belongs to the domainof Information and communication technologies,thematic field of Information systems providingactive, adaptive and contextualized learning solu-tions. E-learning is a very dynamic domain, in con-tinuous growth, which refers to educational contentor learning experiences delivered or mediated bymeans of digital technologies. The development ofthis domain is expected to lead to a growth in thequality of instruction, cost reductions and a moreefficient implementation of distance and life-longlearning. In this context, adaptive educational sys-tems represent an interdisciplinary research direc-tion, with a high impact.

The subject requires a multidisciplinaryapproach, demanding the synergy of computer sci-ence and instructional science (adaptive hyperme-dia, learning management systems, user modeling,educational psychology).

The research on adaptive hypermedia systemshas started at the beginning of the 90s. Since 1996,the interest towards adaptive hypermedia systemshas grown considerably, as reflected in the initiationof a series of biennial conferences in the field("Adaptive Hypermedia and Adaptive Web-BasedSystems International Conference"). The main fac-tors that led to this growing interest are the hugedevelopment of the Web and the accumulation ofresearch experience in the domain. Today, allrenowned conferences in technology enhancedlearning include a track dedicated to adaptive edu-cational systems: ICALT (IEEE InternationalConference on Advanced Learning Technologies),ICWL (International Conference on Web-basedLearning), UMAP (International Conference on UserModeling, Adaptation, and Personalization), AIED(International Conference on Artificial Intelligence inEducation), ECTEL (European Conference onTechnology Enhanced Learning) etc.

The importance and relevancy of the domainare also reflected in the PhD theses dealing withsimilar subjects, which were defended during thistime at prestigious European universities:� S. Graf (2007). Adaptivity in LearningManagement Systems Focussing on LearningStyles, PhD Thesis, Vienna University ofTechnology, Austria.� N. Stash (2007). Incorporating Cognitive/LearningStyles in a General-Purpose Adaptive HypermediaSystem. PhD Thesis, Eindhoven University ofTechnology, Netherlands. � E. Brown (2008). The Use of Learning Styles inAdaptive Hypermedia, PhD Thesis, University ofNottingham, UK.

Page 17: Povestea doctoratului

15

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Contribuțiile potențiale raportate la celemai recente realizări existente în fluxul

principal de publicații

Obiectivele globale ale domeniului prioritar laatingerea cărora s-a contribuit sunt: dezvoltareacadrului conceptual-teoretic și metodologic îndomeniul sistemelor informatice pentru învățarea ladistanță, generarea de noi tehnici și instrumentepentru modelarea studentului și realizarea unei plat-forme adaptive de e-learning. Principalele contribuțiisunt:

1. Introducerea unui model de stil de învățareunificator (Unified Learning Style Model - ULSM),care include caracteristici legate de: modalitateaperceptuală, modul de procesare și organizare ainformațiilor, aspecte motivaționale și sociale.Modelul a fost creat în urma unei examinări siste -ma tice a constructelor existente în principalele mo -dele de stiluri de învățare și a definițiilor acestora.

2. Introducerea unei metode de modelareimplicite, bazate doar pe interpretarea acțiunilor stu-denților, fără a mai necesita vreun efort suplimentardin partea acestora și evitând problemele de fideli-tate și validitate ale chestionarelor dedicate.

3. Elaborarea unor strategii de adaptare potri -vite fiecărei preferințe din ULSM, definirea regulilorde adaptare și implementarea acestora sub formatehnicilor de adaptare; adaptarea se realizeazădinamic, prin generarea automată a paginilor decurs pentru fiecare student.

4. Realizarea platformei de e-learning dedicateWELSA (Web-based Educational system withLearning Style Adaptation), care implementeazămetodele de modelare și adaptare prezentate ante-rior.

Potential contributions compared to the most recent achievements

in the main publications

The global objectives that this thesis contributedto are: the development of a conceptual andmethodological framework in the domain of informa-tion systems for e-learning, the generation of newtechniques and instruments for modeling the stu-dent and the realization of an adaptive e-learningplatform. More specifically, the main contributionsare:

1. Introducing a so-called Unified Learning StyleModel (ULSM), which includes characteristics relat-ed to: perceptual modality, way of processing andorganizing information, as well as motivational andsocial aspects. The model was created based on asystematic examination of the constructs thatappear in the main learning style models and theirintensional definitions.

2. Introducing an implicit modeling method,based on the analysis and interpretation of students’actions, not requiring any additional effort from thepart of the students and avoiding the psychometricflaws of dedicated questionnaires.

3. Elaborating adaptation strategies for eachULSM preference, defining the corresponding adap-tation rules and implementing them as adaptationtechniques; the adaptation process is dynamic, byautomatically generating the course pages individu-alized to each student

4. Designing and implementing a dedicated e-learning platform, WELSA (Web-based Educationalsystem with Learning Style Adaptation), based onthe modeling and adaptation methods presentedabove.

La conferința internațională IEEE Eurocon 2007, 9-12 septembrie 2007, Varșovia, Polonia (unde am obținut premiul "Best Poster Award")

At the IEEE Eurocon 2007 international conference, 9-12 September 2007, Warsaw, Poland (where I obtained the "Best Poster Award")

La conferința internațională ICWL 2008, 20-22 august 2008, Jinhua, China

At the international conference ICWL 2008, 20-22 August 2008, Jinhua, China

Page 18: Povestea doctoratului

16

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Modul de valorificare/diseminare a rezultatelor cercetării

(publicare articole, participare la conferințe, potențiale aplicații ale temei)

Rezultatele cercetării s-au materializat prin pu -blicarea a peste 20 de lucrări științifice (articole înreviste de specialitate indexate în BDI, lucrări în vo -lumele unor conferințe internaționale indexate înBDI și un capitol de carte în editura IGI Global).

Activitatea științifică a fost recunoscută și prinparticiparea ca membru în comitetul de program,reviewer sau session chair la numeroase conferințeinternaționale, precum și prin organizarea unuiworkshop legat de tema tezei (InternationalWorkshop on Social and Personal Computing forWeb-Supported Learning Communities -http://software.ucv.ro/~epopescu/spel2010), aflatacum la cea de-a treia ediție:

- SPeL 2008, în cadrul conferinței SAINT 2008(Turku, Finlanda, 28 iulie – 1 august 2008)

- SPeL 2009, în cadrul conferinței WI/IAT 2009(Milano, Italia, 15-18 septembrie 2009)

- SPeL 2010, în cadrul conferinței DEXA 2010(Bilbao, Spania, 30 august – 3 septembrie 2010)

Lista de lucrări strâns legate de tema tezei:

Further use and dissemination of the research results

(articles, conference participations,potential applications of the topic)

The research results were disseminated in over20 publications (journal papers indexed in interna-tional databases, papers in conference proceed-ings, a book chapter published by IGI Global).

The research activity was also recognized bythe participation as PC member, reviewer or sessionchair at numerous international conferences, as wellas the organization of an workshop related to thetheme of the thesis (International Workshop onSocial and Personal Computing for Web-SupportedLearning Communities -http://software.ucv.ro/~epopescu/spel2010), whichis currently at its third edition:

- SPeL 2008, held in conjunction with SAINT2008 conference (Turku, Finland, 28 July – 1 August2008)

- SPeL 2009, held in conjunction with WI/IAT2009 conference (Milan, Italy, 15-18 September2009)

- SPeL 2010, held in conjunction with DEXA2010 conference (Bilbao, Spain, 30 August – 3September 2010)

List of papers closely related to the theme of the thesis:

1. Elvira Popescu, Diagnosing Students’ LearningStyle in an Educational Hypermedia System,Constantinos Mourlas, Nikos Tsianos and Pana -giotis Germanakos (Eds): Cognitive and EmotionalProcesses in Web-based Education: IntegratingHuman Factors and Personalization, Advances inWeb-Based Learning Book Series, IGI Global,ISBN: 978-1-60566-392-0, pp. 187-208, 2009.2. Elvira Popescu, A Unified Learning Style Modelfor Technology-Enhanced Learning: What, Why andHow?, International Journal of Distance EducationTechnologies (IJDET), ISSN: 1539-3100, 2010 (inpress) [EBSCO, INSPEC, DBLP, Ulrich'sPeriodicals Directory]3. Elvira Popescu, Costin Badica, Creating aPersonalized AI Course: WELSA Case Study,International Journal of Information Systems andSocial Change (IJISSC), ISSN: 1941-868X, 2010 (inpress) [Ulrich's Periodicals Directory]4. Elvira Popescu, Costin Badica, Philippe Trigano,Learning Objects' Architecture and Indexing inWELSA Adaptive Educational System, ScalableComputing: Practice and Experience, Vol. 9(1),ISSN 1895-1767, pp. 11-20, 2008. [EBSCO, DOAJ,Collection of Computer Science Bibliographies]5. Elvira Popescu, Costin Badica, Lucian Moraret,WELSA: An Intelligent and Adaptive Web-basedEducational System, Proceedings IDC 2009 (3rdInternational Symposium on Intelligent DistributedComputing), Studies in Computational IntelligenceSeries, Vol. 237, Springer, ISBN: 978-3-642-03213-4, 2009 [SpringerLink]6. Elvira Popescu, Costin Badica, ProvidingPersonalized Courses in a Web-SupportedLearning Environment, Proceedings WI-IAT 2009(workshop SPeL), pp. 239-242, IEEE ComputerSociety Press, ISBN: 978-0-7695-3801-3, 2009[IEEEXplore, DBLP]

7. Elvira Popescu, Addressing Learning StyleCriticism: The Unified Learning Style ModelRevisited, Proceedings ICWL 2009, Lecture Notesin Computer Science, Vol. 5686, pp. 332-342,Springer, ISBN 978-3-642-03425-1, 2009. [DBLP,SpringerLink]8. Elvira Popescu, Evaluating the Impact ofAdaptation to Learning Styles in a Web-BasedEducational System, Proceedings ICWL 2009,Lecture Notes in Computer Science, Vol. 5686, pp.343-352, Springer, ISBN 978-3-642-03425-1, 2009.[DBLP, SpringerLink]9. Elvira Popescu, Learning Styles and BehavioralDifferences in Web-based Learning Settings,Proceedings ICALT 2009, pp. 446-450, IEEEComputer Society Press, ISBN: 978-0-7695-3711-5, 2009. [Inspec, IEEEXplore, DBLP]10. Elvira Popescu, Philippe Trigano, MirceaPreda, Data Requirements for Detecting StudentLearning Style in an Educational HypermediaSystem, Proceedings of the European ComputingConference - Volume 2, Series: Lecture Notes inElectrical Engineering, Vol. 28, Springer, ISBN: 978-0-387-84818-1, 2009. [SpringerLink]11. Elvira Popescu, An Artificial IntelligenceCourse Used to Investigate Students’ LearningStyle, Proceedings ICWL 2008, Lecture Notes inComputer Science, Vol. 5145, pp. 122-131,Springer, ISBN 978-3-540-85032-8, 2008. [DBLP,SpringerLink]12. Elvira Popescu, Costin Badica, PhilippeTrigano, Analyzing Learners’ Interaction with anEducational Hypermedia System: a Focus onLearning Styles, Proceedings SAINT2008 (work-shop SPeL), pp. 321-324, IEEE Computer SocietyPress, ISBN: 978-0-7695-3297-4, 2008. [DBLP,IEEE CSDL]

Page 19: Povestea doctoratului

17

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Relatarea succintă a sprijinului acordat și a obstacolelor întâmpinate pe parcursul

realizării tezei de doctorat

Pe parcursul stagiului de doctorat am câștigatprin competițiile organizate de CNCSIS o bursă tipBd și un grant tip TD:

1. Bursa de cercetare științifică pentru tineridoctoranzi (Bd 293/2006), perioada: 2006-2008.

2. Studiul, proiectarea și implementarea unuisistem web adaptiv inteligent pentru e-learning,grant CNCSIS TD 167/2007, perioada: 2007-2008,valoarea: 61 000 RON.

De asemenea, am beneficiat de o bursă decercetare la laboratorul HEUDIASYC, UniversitateaTehnologică din Compiègne, Franța, finanțată deAUF (Agence Universitaire de la Francophonie) încadrul proiectului eDalgo (eDidactique del'Algorithmique. Support interactif de cours pourl'apprentissage autonome de l'algorithmique et dela programmation), Proiect de cooperare științificăinteruniversitară, nr. 6316PS635, responsabilproiect: prof.dr.ing. Costin Bădică, 2006-2007)

Sugestii pentru CNCSIS privind finanțarea tinerilor doctoranzi

în vederea finalizării tezei de doctorat

Cele două instrumente de finanțare (bursele tipBd și granturile tip TD) au reprezentat un sprijinimportant pentru doctoranzi și cred că ar trebui con-tinuate în forma inițială. Pe lângă aspectul financiar,participarea la un grant TD permite și acumulareade experiență managerială, foarte utilă pentrudepunerea de propuneri de proiecte și atragerea defonduri în viitor.

Brief overview of the support received, and main obstacles

during the PhD thesis

During the PhD stage, I obtained a Bd scholar-ship and a TD research grant, financed by CNCSIS:

1. Research scholarship for young doctoral stu-dents (Bd 293/2006), duration: 2006-2008.

2. Study, design and implementation of anadaptive intelligent web-based system for e-learn-ing, grant CNCSIS TD, code 167, duration: 2007-2008, amount: 61 000 RON.

Furthermore, I obtained a research scholarshipat HEUDIASYC Laboratory, University ofTechnology of Compiègne, France, financed by AUF(Agence Universitaire de la Francophonie) in theframework of eDalgo project (eDidactique del'Algorithmique. Support interactif de cours pourl'apprentissage autonome de l'algorithmique et de laprogrammation), interuniversity scientific coopera-tion program, no. 6316PS635, project responsible:prof. dr. Costin Badica, 2006-2007).

Suggestions to CNCSIS on fundingyoung doctoral students

to finalize their PhD thesis

The two funding instruments (scholarships typeBd and grants type TD) represent an important sup-port for PhD students and I believe they should becontinued in their original form. Beside the financialaspect, being a TD grant director is a good opportu-nity for acquiring project management experience,which would prove very useful for future researchproposals and attracting funds.

13. Elvira Popescu, Philippe Trigano, CostinBadica, Relations between Learning Style andLearner Behavior in an Educational HypermediaSystem: An Exploratory Study, Proceedings ICALT2008, pp. 725-726, IEEE Computer Society Press,ISBN: 978-0-7695-3167-0, 2008. [DBLP, Inspec,IEEEXplore]14. Elvira Popescu, Une analyse exploratoire descorrélations entre les traces des apprenants et leursstyles d’apprentissage, Proceedings RJC-EIAH,Lille, France, 15 – 16 May 2008, pp. 119-124, 2008.15. Elvira Popescu, Philippe Trigano, CostinBadica, Intégrer les styles d’apprentissage dans lesEIAHs, Proceedings CIFA 2008, ISBN: 978-2-915913-24-8, 2008.16. Elvira Popescu, Philippe Trigano, CostinBadica, Bogdan Butoi, Marius Duica, A CourseAuthoring Tool for WELSA Adaptive EducationalSystem, Proceedings ICCC 2008, pp. 531-534,ISBN: 978-973-746-897-0, 2008.17. Elvira Popescu, Costin Badica, PhilippeTrigano, Description and Organization ofInstructional Resources in an Adaptive EducationalSystem Focused on Learning Styles, Advances inIntelligent and Distributed Computing, Studies inComputational Intelligence Series, Vol. 78, pp. 177-186, Springer, ISBN: 978-3-540-74929-5, 2008.[SpringerLink]18. Elvira Popescu, Philippe Trigano, CostinBadica, Towards a Unified Learning Style Model in

Adaptive Educational Systems, Proceedings ICALT2007, pp. 804-808, IEEE Computer Society Press,ISBN: 978-0-7695-2916-5, 2007. [ISI Proc., DBLP,Inspec, Scopus, IEEEXplore, IEEE CSDL]19. Elvira Popescu, Philippe Trigano, CostinBadica, Adaptive Educational HypermediaSystems: A Focus on Learning Styles, ProceedingsEUROCON 2007, pp. 2473-2478, IEEE Press,ISBN: 1-4244-0813-X, 2007. [Inspec, Compendex,Scopus, IEEEXplore]20. Elvira Popescu, Costin Badica, PhilippeTrigano, Rules for Learner Modeling and AdaptationProvisioning in an Educational Hypermedia System,Proceedings SYNASC 2007 (workshop RuleApps),pp. 492-499, IEEE Computer Society Press, ISBN:0-7695-3078-8, 2007. [Inspec, Scopus,IEEEXplore, IEEE CSDL]21. Elvira Popescu, Philippe Trigano, CostinBadica, Approaches to Adaptivity Provisioning in E-learning Systems, Proceedings ITHET 2007 (the8th International Conference on InformationTechnology based Higher Education and Training),Kumamoto, Japan, 10-13 July 2007, pp. 536-540,2007.22. Elvira Popescu, Philippe Trigano, CostinBadica, Evaluation of a Learning ManagementSystem for Adaptivity Purposes, ProceedingsICCGI 2007, IEEE Computer Society Press, ISBN:0-7695-2798-1, pp 9.1-9.6, 2007. [IEEE CSDL]

Page 20: Povestea doctoratului

18

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

Concluzii

Cei 3 ani de doctorat (octombrie 2005 – noiem-brie 2008) au reprezentat o perioadă foarte activă,cu multe succese și realizări dar și cu foarte multămuncă. A fost o perioadă în care am acumulat multecunoștințe, experiență de cercetare dar și expe-riență managerială (în special în cadrul grantuluiCNCSIS TD). În acest timp a trebuit să îmbin activi -tatea de cercetare cu cea de predare, lucrând capreparator (primii 2 ani) și apoi ca asistent laCatedra de Inginerie Software din cadrul Facultățiide Automatică, Calculatoare și Electronică,Universitatea din Craiova. Programul a fost unul

foarte încărcat, aproape fără weekend-uri sauvacanțe. Din fericire am știut să îmi aleg o temă decercetare care să mă atragă, împletind pasiuneamea pentru calculatoare cu cea pentru psihologie(de altfel nu cred că se poate face performanță într-un domeniu care nu te pasionează).

Faptul ca doctoratul a fost în cotutelă (Univer -sitatea din Craiova și Universitatea Tehnologică dinCompiègne, Franța), a implicat unele dificultăți denatură administrativă, legate de armonizarea cerin -țelor corespunzătoare celor două sisteme (cursuridin programul de studii universitare avansate,rapoarte intermediare de cercetare etc), pe carele-am rezolvat cu bine. Stagiile de cercetare de lalaboratorul HEUDIASYC, Compiègne, au reprezen-tat oportunitatea de a cunoaște un mediu academicnou, diferit de cel din țară, precum și de a beneficiade infrastructura de cercetare și documentare a la -bo ratorului francez. În acea perioadă, am avutocazia de a participa și la o școală de vară organi-zată de Centrul Național Francez pentru CercetareȘtiințifică (“5ème école thématique du CNRS sur lesEIAH - Personnalisation des EIAH”, 7-12 iulie 2007,Saint Quentin sur Isère, Franța), unde am pututîntâlni personalități de renume în domeniul siste -

Conclusions

The three years of PhD research stage (October2005 – November 2008) were a very active time,implying a lot of successes and accomplishmentsbut also a lot of work. It was a time of acquiringknowledge, research experience and also projectmanagement experience (especially in the frame-work of the TD grant). Throughout this period, I hadto combine research and teaching activities, since Iworked as junior teaching assistant (for the first twoyears) and then teaching assistant at the SoftwareEngineering Department, University of Craiova. Theschedule was very busy and holidays were scarce.

Fortunately, I made a wise choice regarding theresearch subject, which was very interesting andattractive, blending my passion for computers withthat for psychology.

The fact that the PhD was under joint supervi-sion (University of Craiova and University ofTechnology of Compiègne, France), implied someadministrative difficulties, related to the differentrequirements of the two doctoral systems (in termsof graduate courses, intermediary research reportsetc), which I managed to overcome. The researchstages at the HEUDIASYC Laboratory, Compiègne,gave me the opportunity to get acquainted with anew academic environment, as well as benefit fromthe research and documentation infrastructure ofthe French laboratory. During that time, I participat-ed also at a summer school organized by the FrenchNational Center for Scientific Research (“5èmeécole thématique du CNRS sur les EIAH -Personnalisation des EIAH”, 7-12 July 2007, SaintQuentin sur Isère, France), where I had the opportu-nity to meet renowned researchers from the field ofadaptive educational systems. Because of the jointsupervision, the thesis was written and defended inEnglish. The defense took place in Romania, before

La o reuniune de lucrula Compiègne, Franta

(noiembrie 2007)

At a work meeting in Compiègne, France(November 2007)

Page 21: Povestea doctoratului

19

Povestea doctoratului meu - domeniul automatică, știința calculatoarelor și tehnologia informației

melor educaționale adaptive. În contextul cotutelei,teza a fost redactată și susținută în limba engleză.Susținerea publică a tezei a avut loc în România,dar cu o comisie incluzând și 3 profesori din Franța,conform reglementărilor franceze. În urma susține riitezei, am primit două diplome de doc tor, una dinpartea română și una din cea franceză.

O satisfacție deosebită am avut în momentul încare platfoma de e-learning creată de mine adevenit funcțională și a putut fi aplicată cu succes înexperimentele cu studenții. Nu trebuie uitată bucu-ria primirii emailurilor de acceptare a lucrărilor, cuaprecieri pozitive din partea recenzorilor. Și, nu înultimul rând, participarea la conferințe, ocazie de a-mi face cunoscută munca și de a primi feedback dinpartea colegilor din întreaga lume; în plus conferin -țele au reprezentat o posibilitate de "networking", dea stabili contacte internaționale, care s-au materia -lizat ulterior în colaborări pentru organizarea deworkshop-uri, editarea unui număr special derevistă, participarea la un proiect european etc.

În plus, pe lângă competențele științifice,perioada doctoratului mi-a dat posibilitatea de a-midezvolta și abilități sociale și organizatorice: capaci -tate de adaptare la medii multiculturale, abilități decomunicare scrisă și verbală, experiență în mana -gementul proiectelor, spirit organizatoric, abilități deleader și lucru în echipă. Doctoratul a reprezentatpentru mine un pas esențial atât pentru dezvol tareapersonală cât și pentru cariera academică pe care ourmez.

a jury including 3 professors from France (accordingto the French regulations). Following the successfuldefense, I received two PhD diplomas, one from theRomanian and one from the French University.

One of the best moments during this time waswhen the e-learning platform that I designed andimplemented became functional and was success-fully applied in the experimental studies with the stu-dents. I should also mention the joy of receiving thepaper acceptance notification emails, with positivecomments from the reviewers. And last but not least,the participation at the conferences, a means ofadvertising my work and receiving feedback fromcolleagues around the world. Furthermore, confer-ences were a great social networking opportunity,resulting in subsequent collaborations for organizinga workshop, guest editing a journal special issue,participating at a European project etc.

Furthermore, beside the scientific competences,the PhD stage helped me improve a wide range ofsocial and organizational abilities: adapting to multi-cultural environments, verbal and written communi-cation skills, project management experience, team-work and leadership skills etc. All in all, this PhD rep-resented an essential step both for my personaldevelopment and for my academic career.

Page 22: Povestea doctoratului

20

Scurtă prezentare a lucrării de doctorat

Cercetarea are ca obiectiv principal explorareafacilităţilor de prezentare a rezultatelor analizelorasistate de calculator (Computer Aided Engineering– CAE) utilizând sisteme imersive cu retur haptic.Actualmente, softurile comerciale CAE furnizeazăun volum uriaş de rezultate prezentate utilizatoruluiaproape exclusiv pe calea vizuală: tabele de rezul-tate, diagrame, câmpuri colorate de forţă si solicitări,animaţii grafice etc. În cadrul tezei se propune unproces inovativ de dezvoltare de produs, care, prinintermediul sistemelor haptice dedicate aplicaţiei,permite utilizatorului să interacţioneze fizic cu unprodus virtual, în faza de proiectare. Astfel seajunge la o noua definiţie a prototipării virtuale careintegrează implicit tehnici de realitate virtuală.Utilizatorul poate interacţiona într-un mod direct şinatural cu prototipul virtual şi poate aprecia factoriiumani referitoare la utilizarea produsului fără nevoiade a construi un prototip fizic. Acest concept vaschimba percepţia industrială asupra sistemelorhaptice, făcând posibilă implementarea acestora întehnicile de prototipare virtuală industriale.Aplicaţiile principale constau în prototiparea virtualăa sistemelor mecanice acţionate direct de cătreoperatorul uman - de exemplu sistemele mecanice

Short abstract of the PhD thesis

The main objective of the research is the explo-ration of the facilities of representation of numericalresults obtained from computer aided analysis(Computer Aided Engineering – CAE) using immer-sive haptic systems. At present commercial CAEsoftware deliver a big volume of numerical resultspresented to the user exclusively visually in form of:tables, diagrams, colored force and tension fields,graphical animations and so on. Within the PhD the-sis a novel product development method is pro-posed which, by using dedicated haptic systems,permits the user to interact physically with a virtualproduct in the design phase. Consequently a newdefinition of virtual prototyping is obtained whichintegrates virtual reality techniques. The user caninteract in a natural and direct way with the virtualprototype and can test the human factors regardingthe usage of the product without the need of a phys-ical prototype.

This concept will change the industrial percep-tion of haptic systems, allowing the use of them inindustrial virtual prototyping. The main applicationsconcern the virtual prototyping of mechanical sys-tems which are directly driven by the user – forexample the controls from an automotive (gear shift,

Povestea doctoratului meu - domeniul mecanică

Prototipare virtuală utilizând sisteme imersive cu retur haptic

Virtual Prototyping Using Imersive Haptic Systems

ERDÉLYI HUNOR-ETELE

Universitatea “Transilvania” din BrașovTel: +40 268418967Fax: +40 268418967

e-mail: [email protected]

Profesor coordonatorProf. Dr. Ing. Doru Talabă

Fig. 1. Interfaţa haptică pentru volan

Haptic interface for thesteering wheel

Page 23: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul mecanică

21

de comandă dintr-un automobil (schimbătorul deviteze, semnalizatorul de direcţie etc). Ca atare aufost dezvoltate sisteme haptice pentru prototipareavirtuală a unor subsisteme de conducere al automo-bilului: semnalizatorul, volanul, pedale şi schimbă-torul de viteze. Sistemul hardware ale dispozitivelorhaptice cuprinde următoarele: motoare electrice,senzori de poziţie unghiular şi module de comandădigitale. Pe arborele motorului s-a montat în funcţiede aplicaţie fie un volan de autoturism (figura 1) fieun braţ reprezentând semnalizatorul de direcţie, opedală sau braţul schimbătorului de viteze. Pentrufiecare caz în primul rând s-au găsit parametrii careinfluenţează comportamentul haptic al acestor sis-teme, după care au fost dezvoltate modele virtualeale sistemelor folosind programele de proiectareasistată de calculator din dotarea laboratorului.Simulările pe calculator şi modelele virtuale au fosttestate pe sistemele haptice. Figura 2 de exemplureprezintă modelul CAD al ansamblului sincroniza-torului folosit la construcţia schimbătoarelor de vite -ze pentru autoturisme (stânga) şi modelul multicorpal sistemului (dreapta). Rezultatele cercetării au fostpublicate în jurnale şi conferinţe internaţionale.

Importanța temei abordate în cadrul tezei de doctorat

pe plan național și internațional

Cercetarea are un profund caracter original prinpromovarea ideii unor sisteme haptice adaptateaplicaţiei folosite la design industrial. Toate sis-temele haptice prezentate pană în prezent în lite ra -tura internaţionala au un caracter generic, mergân-du-se pe principiul controlului unui număr cât maimare de grade de libertate în ideea ca, în acest fel,dispozitivul haptic este teoretic capabil să fie utilizatintr-o varietate mai mare de aplicaţii. Originalitateaabordării propuse consta în renunţarea la utilizareasistemelor haptice generice si dezvoltarea unui con-

turn switch and so on). Consequently haptic sys-tems have been developed for the virtual prototyp-ing of some automotive subsystems: turns signalswitch, steering wheel, pedals and the gear shift.The mechanical system of the haptic systems com-prises the following: electric motors, angular posi-tion sensors and digital command modules. On themotor shaft, according to the application case differ-ent user interfaces were mounted: steering wheel(fig. 1), a lever for simulating the turn switch, apedal or a gear stick.

For each application case first of all the mainparameters influencing the haptic behavior havebeen identified, after which virtual models of thesystems have been developed using the availableengineering software from the laboratory. The com-puter simulations and virtual models have beentested on the haptic systems. In figure 2 the CADmodel of a synchromesh unit used in automobilegear boxes is presented (left) and the multibodymodel of the system (right). The results of theresearch were presented at international confer-ences and published in scientific journals.

Describe the importance of your PhD topic,

both on national and international levels

The originality of the research relies in the ideato promote application adapted haptic systems forindustrial design. The haptic systems presented inthe available scientific literature have a genericcharacter, controlling a large number of degrees offreedom in the idea to convey the haptic system theability to be used in a large variety of applications.The originality of the proposed approach consists inrenouncing the use of generic haptic systems andin developing a new concept of haptic systems forvirtual prototyping.

Fig. 2Modelul CAD al ansamblului sincronizatorului (stânga) şi modelul multicorp al sistemului (dreapta)

CAD model of the syncromesh unit (left) and multibody model of the system (right)

Page 24: Povestea doctoratului

22

Povestea doctoratului meu - domeniul mecanică

cept nou de sistem haptic pentru prototipare virtu-ală. Conceptul inovativ prezentat în cadrul tezei dedoctorat are potenţialul de a crea o abordare nouaîn sistemele haptice făcând posibila utilizarea lor înaplicaţii industriale, prin dezvoltarea unor dispozi-tive haptice special destinate prototipării virtuale aleunor clase de produse şi dispozitive. Asemeneaaplicaţii concrete ale acestui concept sunt pre-văzute în lucrarea de doctorat sunt: dispozitiv hap-tic integrat în prototiparea virtuală a subsistemuluide direcţie al autovehiculelor, a semnalizatoarelorde direcţie al autovehiculelor, a ambreiajului autove-hiculelor şi a schimbătorului de viteze al autove-hiculelor. Se menţionează existenta unei colaborăristrânse intre autor şi compania LMS, cu filiala înBrasov, care a manifestat un interes deosebit îndomeniul cercetării propuse.

Contribuțiile potențiale raportate la celemai recente realizări existente în fluxul

principal de publicații

În cadrul tezei de doctorat s-a dezvoltat o meto-da numerică originală, bazată pe calcule energe -tice, care poate fi aplicată la determinarea geome-triei camei din mecanismul unui semnalizator dedirecţie aferente unui profil de forţă (parametrul careinfluenţează comportamentul haptic al semnaliza-torului) care a fost testat preliminar pe sistemul hap-tic. În urma cercetării au fost publicate articole înreviste ştiinţifice şi conferinţe internaţionale dintrecare cele mai importante sunt două lucrări publicateîn reviste cotate ISI:

1. Erdélyi H., Talabă, D., A Novel Method for theDynamic Synthesis of Cam Mechanisms withImposed Driving Force Profile, în JOURNAL OFME CHANICAL ENGINEERING SCIENCE,Proceedings of the Institution of MechanicalEngineers Part C, Springer (revista cotata ISI,factor impact 2008 =0,317).

2. Erdélyi H. and Talabă, D., Virtual prototyping of acar turn-signal switch using haptic feedback, înEngineering with Computers, Springer (revistacotata ISI, factor impact 2008 = 1,155 ).

Modul de valorificare/diseminare a rezultatelor cercetării

(publicare articole, participare la conferințe, potențiale aplicații ale temei)

Jurnale ISI:1. Erdélyi H., Talabă, D., A Novel Method for the

Dynamic Synthesis of Cam Mechanisms withImposed Driving Force Profile, în JOURNAL OFMECHANICAL ENGINEERING SCIENCE,Proceedings of the Institution of MechanicalEngineers Part C, Springer.

2. Erdélyi H. and Talabă, D., Virtual prototyping of acar turn-signal switch using haptic feedback, înEngineering with Computers, Springer.

Proceeding ISI:3. Erdélyi H., Talabă, D., Gîrbacia, F., Virtual

Prototyping of an Automobile Steering Systemusing Haptic Feedback, Proceedings of the 2nd

The innovative concept presented in the thesishas the potential to create a new approach to hap-tic systems allowing their use in industrial applica-tions, particularly through the development of hapticdevices for virtual prototyping of some classes ofproducts and devices. Such practical applications ofthis concept are provided in the thesis: integratedhaptic systems for virtual prototyping of automotivesteering subsystem turns signal switch, clutch andgear shift. In addition it has to be mentioned thatthere exists a close cooperation among the authorand the LMS Company, with a department inBrasov, which has shown interest in the proposedresearch.

Potential contributions compared to the most recent achievements

in the main publications

An original numerical method based on energycalculations was developed, which can be appliedto determine the cam geometry of the mechanism ofa turn signal switch based on an imposed force pro-file (haptic parameter influencing the behavior of theturn signal switch) which has been preliminary test-ed on the haptic system. Based on the research arti-cles were published at international conferencesand in scientific journals of which the most importantare two papers published in ISI journals:

1. Erdélyi H., Talabă, D., A Novel Method for theDynamic Synthesis of Cam Mechanisms withImposed Driving Force Profile, in JOURNAL OFMECHANICAL ENGINEERING SCIENCE,Proceedings of the Institution of MechanicalEngineers Part C, Springer (impact factor 2008=0,317).

2. Erdélyi H. and Talabă, D., Virtual prototyping of acar turn-signal switch using haptic feedback, înEngineering with Computers, Springer (impactfactor 2008 = 1,155 ).

Further use and dissemination of the research results

(articles, conference participations,potential applications of the topic

ISI Journals:1. Erdélyi H., Talabă, D., A Novel Method for the

Dynamic Synthesis of Cam Mechanisms withImposed Driving Force Profile, in JOURNAL OFMECHANICAL ENGINEERING SCIENCE,Proceedings of the Institution of MechanicalEngineers Part C, Springer.

2. Erdélyi H. and Talabă, D., Virtual prototyping of acar turn-signal switch using haptic feedback, inEngineering with Computers, Springer.

Proceeding ISI:3. Erdélyi H., Talabă, D., Gîrbacia, F., Virtual

Prototyping of an Automobile Steering Systemusing Haptic Feedback, Proceedings of the 2nd

Page 25: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul mecanică

23

WSEAS International Conference onVisualization, Imaging and Simulation (VIS2009), Baltimore, USA, November 7-9, 2009,ISSN: 1790-5117, ISBN: 978-960-474-135-9.

Conferinţe internaţionale:4. Erdélyi H., Talabă, D. and Antonya Cs., Virtual

Half Car Model For Hydraulic Power SteeringSystem Evaluation, Proceedings of DEMI 2009,Banjaluka, Bosnia and Herzegovina, 28-29.05.2009, ISBN: 978-99938-39-23-1.

5. Erdélyi H., Antonya Cs., Talabă D., Haptic feed-back generation for a car direction indicatorswitch, In: ASI on product engineering: tools andmethods based on virtual reality (Series:Intelligent Systems, Control and Automation:Science and Engineering), 2007, vol 35.Springer, Berlin, pp 257–273.

6. Erdélyi H., Talabă D., Antonya Cs., VirtualPrototyping of a Car Direction Indicator Switchusing Haptic Feedback, 5th European Congresson Computational Methods in Applied Sciencesand Engineering WCCM8 ECCOMAS 2008

7. Antonya Cs., Barbuceanu F., Rusák Z., TalabăD., Butnariu S., Erdélyi H.,, Obstacle avoidancein simulated environment using eye trackingtechnologies, Proceedings of the ASME 2009International Design Engineering TechnicalConferences & Computers and Information inEngineering Conference, IDETC/CIE 2009,August 30-September 2, 2009, San Diego,California, USA, DETC2009-87149, pag 1-10,ISBN 978-0-7918-3856-3

8. Talabă D., Erdélyi H., Antonya Cs., Butnaru T.,Gîrbacia F., Butnariu S. L., Virtual Reality inCAD/CAE Towards a New Concept of VirtualPrototyping, Proceedings of the InternationalConference Robotics 2008, pp 583-588, ISSN1223-9631

9. Gîrbacia F., Butnaru T., Erdélyi H., An approachfor the integration of 3D CAD models into aug-mented reality environments, Proceedings ofInternational Conference on EngineeringGraphics and Design, 12-13 June 2009, Cluj-Napoca,pp.279-382, ISSN 1221-5872, 2009

Relatarea succintă a sprijinului acordat și a obstacolelor întâmpinate pe

parcursul realizării tezei de doctorat

Cercetarea a fost sprijinită de Consiliul Naţionalal Cercetării �tiinţifice din Învăţământul Superior(CNCSIS) cu o bursa de tip BD câştigată de autor şiun proiect tip IDEI - Interfaţă cu retur haptic pentruprototiparea virtuală în mediu imersiv -, în careautorul a fost angajat ca cercetător.

WSEAS International Conference onVisualization, Imaging and Simulation (VIS2009), Baltimore, USA, November 7-9, 2009,ISSN: 1790-5117, ISBN: 978-960-474-135-9.

Conferinţe internaţionale:4. Erdélyi H., Talabă, D. and Antonya Cs., Virtual

Half Car Model For Hydraulic Power SteeringSystem Evaluation, Proceedings of DEMI 2009,Banjaluka, Bosnia and Herzegovina, 28-29.05.2009, ISBN: 978-99938-39-23-1.

5. Erdélyi H., Antonya Cs., Talabă D., Haptic feed-back generation for a car direction indicatorswitch, In: ASI on product engineering: tools andmethods based on virtual reality (Series:Intelligent Systems, Control and Automation:Science and Engineering), 2007, vol 35.Springer, Berlin, pp 257–273.

6. Erdélyi H., Talabă D., Antonya Cs., VirtualPrototyping of a Car Direction Indicator Switchusing Haptic Feedback, 5th European Congresson Computational Methods in Applied Sciencesand Engineering WCCM8 ECCOMAS 2008

7. Antonya Cs., Barbuceanu F., Rusák Z., TalabăD., Butnariu S., Erdélyi H., Obstacle avoidancein simulated environment using eye trackingtechnologies, Proceedings of the ASME 2009International Design Engineering TechnicalConferences & Computers and Information inEngineering Conference, IDETC/CIE 2009,August 30-September 2, 2009, San Diego,California, USA, DETC2009-87149, pag 1-10,ISBN 978-0-7918-3856-3

8. Talabă D., Erdélyi H., Antonya Cs., Butnaru T.,Gîrbacia F., Butnariu S. L., Virtual Reality inCAD/CAE Towards a New Concept of VirtualPrototyping, Proceedings of the InternationalConference Robotics 2008, pp 583-588, ISSN1223-9631

9. Gîrbacia F., Butnaru T., Erdélyi H., An approachfor the integration of 3D CAD models into aug-mented reality environments, Proceedings ofInternational Conference on EngineeringGraphics and Design, 12-13 June 2009, Cluj-Napoca,pp.279-382, ISSN 1221-5872, 2009

Brief overview of the support received, and main obstacles

during the PhD thesis

The research was supported by the NationalCouncil for Higher Education Research in Romania(CNCSIS) with a BD scholarship for youngresearchers won by the author and a research proj-ect of type IDEI - Haptic Interface for VirtualPrototyping in an Immersive Environment – in whichthe author was employed as researcher.

Page 26: Povestea doctoratului

24

Scurtă prezentare a lucrării de doctorat

Principalul obiectiv al temei de cercetare estestudiul dependenţei între proprietăţile apatitelor şiparametrii tehnologici de obţinere a acestora, core-larea acestora într-un model matematic care să per-mită automatizarea şi conducerea procesului încondiţii bine determinate astfel încât tehnologia defabricaţie să fie reproductibilă, asigurându-se astfelcondiţiile ca produsul obţinut să aibă aceeaşi cali-tate. Datorită complexităţii procesului de cristalizareeste deosebit de dificil de controlat astfel încât pro-dusul dorit să fie reproductibil din punct de vederecalitativ. Gama mare de factori care influenţeazăprocesul presupune intense cercetări experimentalecare să pună în evidenţă influenţa principalilor para-metrii tehnologici: pH-ul mediului de reacţie, con-centraţia reactanţilor, condiţiile hidrodinamice,ordinea de adăugare a reactanţilor, temperatura.

Importanța temei abordate în cadrul tezei de doctorat

pe plan național și internațional

Datorită reacţiilor favorabile a ţesuturilor osoasecare vin în contact cu ei, fosfaţii de calciu suntdeosebit de adecvaţi ca materiale pentru substituţiiosoase sau ca materiale depuse pe suprafaţa pro-tezelor. În ultimii 20-30 ani s-a intensificat folosireafosfaţilor de calciu ca biomateriale, dar numai anu-miti compuşi s-au dovedit a fi utili pentru implanturiîn organismul uman. O categorie importantă dinfamilia fosfaţilor de calciu o constituie apatitele, careau fost cel mai mult cercetate şi care s-au dovedit afi utile şi pentru alte aplicații decât cele biomedicale(materiale luminescente, purtători de medicamente,îngraşaminte foliare). Hidroxiapatita (HAP),Ca10(PO4)6(OH)2, este componentul mineralogicmajor în oase şi dinti, ceea ce explică faptul de cetocmai acest material prezintă un interes deosebit

Short abstract of the PhD thesis

The main objective of the research project is thestudy of the dependence between the hydroxyap-atites properties and their obtaining technologicalparameters, their correlation in a mathematicalmodel that allow the automation and the rule of theprocess in determined conditions so that the fabrica-tion technology will be reproductible, insure the con-ditions to obtain a product with the same quality.Due to the complexity of the crystallization processin which the supersaturation is created by chemicalreaction, is very difficult to control the process sothat the desired product be reproductibile from thequality point of view. Because of the large diversityof factors that influence the process, intenseresearch experiments are needed to relieve theinfluence of the main technological parameters: pHof the reaction environment, concentration of thereactants, hydrothermal conditions, adding order ofthe reactants, temperature.

Describe the importance of your PhD topic,

both on national and international levels

Due to favorable reactions of bone tissue thatcame in contact with them, calcium phosphates areparticularly suitable as materials for bone substitu-tion or prosthetic material deposited on the protesissurface. In last 20-30 years has increased the use ofcalcium phosphate biomaterials, but just some com-pounds have been shown to be useful for humanbody implants. An important category of the calciumphosphates family are the apatites, which were themost investigated and proved to be useful for otherapplications than biomedical (luminescent materials,drug carriers, foliar fertilizers). Hydroxyapatites(HAP), Ca10(PO4)6(OH)2 is the major mineralogi-

cal component in bones and teeth, which explainsprecisely why this material is of particular interest for

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

Aplicațiile modelării matematice în tehnologia biomaterialelor bazate pe apatite

Applications of mathematical modelling in the technology of biomaterials based on apatites

VALENTINA ROXANA DEJEU

Universitatea Babeș-Bolyai Cluj-NapocaTel: +40 264 593833Fax: +40 264 590818

e-mail: [email protected]

Profesor coordonatorProf. Dr. Ing. Paul-Șerban Agachi

Page 27: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

25

pentru substituţii de os [1-7]. Pe lângă proprietăţilebiologice excelente, aceste materiale prezintăurmatoarele dezavantaje: rezistenţa mecanicăscazută, stabilitate termică redusă şi stabilitatechimică relativ redusă la contact îndelungat cu flu-idele/tesuturile biologice. Eliminarea acestor deza-vantaje se poate face prin introducerea în structuraHAP a unor microelemente, care la rândul lor aparîn organismul uman şi prin urmare nu dăuneazăacestuia, cum ar fi: Cu [8,9], Fe, Zn [6,9,10], Cr [4],Ag [3,11], Co şi Ni [9], care cresc stabilitatea ter-mică, biocompatibilitatea şi scad viteza de resor-bţie. Prin substituţia partială a grupărilor hidroxil cuioni fluorură se îmbunătăteşte stabilitatea termică,chimică şi rezistenţa mecanică a acestor apatite[12,13,14]. Se impune o limită maximă de conținutde fluor în fluorhidroxiapatite (FHAP): x=0.67-1.48deoarece în cantitati mari şi la expunere de duratăfluorul are efecte nocive asupra organismelor vii[15]. Se cunosc diverse moduri de preparare ahidroxiapatitelor: prin reacţii de precipitare [16],reacţii de hidroliză [1], reacţie în fază solidă [1,17],reacţii hidrotermale [18]. Metoda de preparare sealege în funcţie de domeniul de aplicare şi de pro-prietăţile dorite, prin urmare prepararea HAP prinprecipitare va avea ca rezultat obţinerea unor can-tităţi relativ mari de material omogen şi posibilitateade adaptare la instalaţiile pilot/industriale. În ultimiiani apatitele au fost intens cercetate, cu toate aces-tea există încă numeroase probleme care trebuiesoluţionate şi au apărut domenii noi de aplicare atâtîn medicină (pentru condiţionarea medicamentelor)cât şi în agronomie (fungicide, pesticide) sau în gen-eral în domeniul materialelor cu proprietăţideosebite (nanomateriale).

Până acum s-au studiat multe metode depreparare a hidroxiapatitelor, dar nu există un studiureferitor la relaţia între factorii tehnologici deobtinere şi proprietăţile materialului. Corelareaacestor factori va permite dezvoltarea unui modelmatematic care va fi folosit ca şi instrument ce per-mite influenţarea caracteristicilor şi funcţionalităţiimaterialelor produse încă din faza de sinteză prindeterminarea condiţiilor optime de lucru. Până înprezent nu există referinţe în literatura de speciali-tate care să raporteze rezultate semnificative[19,20] astfel încât rezultatele obţinute în acestdomeniu pot constitui o prioritate pe plan naţional şiinternaţional.

1. J.W. Nicholson, The Chemistry of Medical andDental Materials, Ed. The Royal Society ofChemistry, 2002, pp. 85.

2. C. A. van Blitterswijk, Y.P. Bowel, J.S. Flach, H.Leenders, D. Bakker, Bone Biomat. Înterface,1991, 295.

3. M. Shirkhanzadeh, M. Azadegan, J. of Mat.Science: Mat. în Medicine, 1998, 9(7), 385.

4. T.S. de Araujo, Z.S. Macedo, P.A.S.C. de Oliveira,M.E.G. Valerio, J. of Mat. Science, 2007, 42(7),2236.

5. H.W. Kim, Y.Y. Noh, Y.H Koh, H.E Kim, J. of Mat.Science: Mat. in Medicine, 2003, 14(10), 899.

6. Bandyopadhyay, E.A. Withey, J.Moore, S.Bose,Mat. Science Eng., 2007, 27(1), 14.

7. S.J. Kalita, H.A. Bhatt, Mat. Science Eng., 2007,27(4), 837.

substitution of bone [1-7]. In addition to excellentbiological properties, these materials have the fol-lowing disadvantages: mechanical resistance low,low thermal stability and relatively low chemical sta-bility in long contact with fluids / biological tissue.Eliminate these disadvantages can be done byplacing the micro structure of HAP, which in turnoccur in the human body and therefore it is notharmful, such as: Cu [8.9], Fe, Zn [6,9,10 ], Cr [4],Ag [3.11], Co and Ni [9], which increase thermal sta-bility, biocompatibility and decrease the rate ofresorption. The partial substitution of hydroxylgroups with fluoride ions thermal stability, chemicaland mechanical resistance of these apatites isimproved [12,13,14]. It requires a maximum fluorinecontent in fluorhydroxyapatites (FHAP): x = 0.67-1.48 as in large quantities and long-term fluorideexposure has harmful effects on living organisms[15]. Known ways of preparing hidroxiapatitelor: byprecipitation reactions [16] hydrolysis [1], solidphase reaction [1.17], hydrothermal reaction [18].Preparation method is chosen according to thescope and desired properties, thus preparing HAPby precipitation will have the result in obtaining rel-atively large quantities of homogeneous materialand the possibility of adapting the pilot plants /industrial. In recent years apatites were widelyinvestigated, however there are still many problemsto be solved and new application areas haveemerged both in medicine (drug conditioning) andin agriculture (fungicides, pesticides) or generally inthe material special properties (nano).

So far we have studied many methods of prepa-ration hydroxyapatites, but no study on the relation-ship between technology factors and obtainingmaterial properties. Linking these factors will allowdevelopment of a mathematical model that will beused as a tool to influence the features and func-tionality of materials produced from the synthesisphase by determining the optimal working condi-tions. Until now, there are no references in literaturethat report significant results [19,20] so results inthis area may be a priority nationally and interna-tionally.

1. J.W. Nicholson, The Chemistry of Medical andDental Materials, Ed. The Royal Society ofChemistry, 2002, pp. 85.

2. C. A. van Blitterswijk, Y.P. Bowel, J.S. Flach, H.Leenders, D. Bakker, Bone Biomat. Înterface,1991, 295.

3. M. Shirkhanzadeh, M. Azadegan, J. of Mat.Science: Mat. în Medicine, 1998, 9(7), 385.

4. T.S. de Araujo, Z.S. Macedo, P.A.S.C. deOliveira, M.E.G. Valerio, J. of Mat. Science,2007, 42(7), 2236.

5. H.W. Kim, Y.Y. Noh, Y.H Koh, H.E Kim, J. of Mat.Science: Mat. in Medicine, 2003, 14(10), 899.

6. Bandyopadhyay, E.A. Withey, J.Moore, S.Bose,Mat. Science Eng., 2007, 27(1), 14.

7. S.J. Kalita, H.A. Bhatt, Mat. Science Eng., 2007,27(4), 837.

8. V.A. Sinyaev, E.S. Shustikova, L.V. Levchenko,G.A. Tokseitova, Rusşian J. Gen. Chem., 2006,76, 1885

Page 28: Povestea doctoratului

26

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

8. V.A. Sinyaev, E.S. Shustikova, L.V. Levchenko,G.A. Tokseitova, Rusşian J. Gen. Chem., 2006,76, 1885

9. H.E. Badaouia, F. Bazia, S. Sokoria, S.Boulaajaja, H.B. Lazrekb, S. Sebti, Lett. Org.Chem., 2005, 2, 561.

10. S. Miao, W. Weng, K. Cheng, P. Du, G. Shen, G.Han, S. Zhang, Surface and CoatîngsTechnology, 2005, 198(1-3), 223.

11. M. Pratap Reddy, A. Venugopal, M. Subrah -manyam, Water Research, 2006, 41(2), 379.

12. K. Cheng, S. Zhang, W. Weng, Surface &Coatings Technology, 2005, 198, 237.

13. R. Fabian, I. Kotsis, P. Zimany, Talanta, 1998,46, 1273.

14. R. Fabian, I. Kotsis, Z. Pilter, Hung. J. of Ind.Chem., 1999, 27, 259.

15. K. Cheng, W. Weng, H. Wang, S. Zhang,Biomaterials, 2005, 26, 6288.

16. E. Hayek, H. Newesely, Înorg. Synth., 1963, 7, 63.17. R.M.H. Verbeek, H.P. Thun, F.C.M. Driessens,

Ber. Bunsenges.Phys. Chem., 1984, 84, 15918. K. de Groot, Ceramic of calcium phosphates:

Preparation and properties, În: Bioceramics ofCalcium Phosphate, K. de Groot , Ed. BocaRaton, FL. CRC Press, 1983, pp. 100-114.

19. Bernarda, L., Frecheb, M., Lacoutb L.J.,Biscans, B., Modeling of the dissolution of cal-cium hydroxyde în the preparation of hydroxya-patite by neutralization, Chemical EngineeringScience, 2000, 23(55), 5683 5692

20. Tancreta, F., Boulerb, J.-M., Chamousseta, J.,Mînoisa, L.-M., Modelling the mechanical prop-erties of microporous and macroporous bipha-sic calcium phosphate bioceramics, Journal ofthe European Ceramic Society, 2006, 16(26),3647-3656.

Contribuțiile potențiale raportate la celemai recente realizări existente în fluxul

principal de publicații

Suprafaţa specifică şi porozitatea sunt ele-mente importante în utilizarea apatitelor în scopurimedicale. Nu este recomandată folosirea apatiteinecalcinate, cu structura cristalină nebinedefinită,deoarece în scopuri dentare prezintă rezistenţămecanică scăzută iar în scopuri de reconstrucţieosoasă, datorită reactivităţii ridicate (viteză mare desolubilitate), determină inflamaţii locale cu urmărinegative în timp [1].

Comportarea diferită a biomaterialelor pe bazăde hidroxiapatită, calcinată şi necalcinată, estedeterminată de trei parametri: suprafaţa specifică,porozitate şi cristalinitate. Acestea au fost conside -rentele care au condus la ideea de modificare a pro-prietăţilor texturale (morfologice). Daca modificareacristalinităţii poate fi facută prin varierea para-metrilor de tratament termic (temperatura dereacţie, timp de calcinare), modificarea suprafeţeispecifice poate fi realizată prin adaosuri de mate -riale care în timpul precipitării să conducă la mate-riale cu porozitate şi suprafaţă specifică variabilă.Având în vedere utilizarea materialelor în scopurimedicale se impune ca materialele adăugate să fiebiocompatibile şi netoxice. Acesta a fost conside -rentul pentru care pentru modificarea structurii am

9. H.E. Badaouia, F. Bazia, S. Sokoria, S.Boulaajaja, H.B. Lazrekb, S. Sebti, Lett. Org.Chem., 2005, 2, 561.

10. S. Miao, W. Weng, K. Cheng, P. Du, G. Shen, G.Han, S. Zhang, Surface and CoatîngsTechnology, 2005, 198(1-3), 223.

11. M. Pratap Reddy, A. Venugopal, M. Subrah -manyam, Water Research, 2006, 41(2), 379.

12. K. Cheng, S. Zhang, W. Weng, Surface &Coatings Technology, 2005, 198, 237.

13. R. Fabian, I. Kotsis, P. Zimany, Talanta, 1998,46, 1273.

14. R. Fabian, I. Kotsis, Z. Pilter, Hung. J. of Ind.Chem., 1999, 27, 259.

15. K. Cheng, W. Weng, H. Wang, S. Zhang,Biomaterials, 2005, 26, 6288.

16. E. Hayek, H. Newesely, Înorg. Synth., 1963, 7, 63.17. R.M.H. Verbeek, H.P. Thun, F.C.M. Driessens,

Ber. Bunsenges.Phys. Chem., 1984, 84, 15918. K. de Groot, Ceramic of calcium phosphates:

Preparation and properties, În: Bioceramics ofCalcium Phosphate, K. de Groot , Ed. BocaRaton, FL. CRC Press, 1983, pp. 100-114.

19. Bernarda, L., Frecheb, M., Lacoutb L.J.,Biscans, B., Modeling of the dissolution of cal-cium hydroxyde în the preparation of hydroxya-patite by neutralization, Chemical EngineeringScience, 2000, 23(55), 5683 5692

20. Tancreta, F., Boulerb, J.-M., Chamousseta, J.,Mînoisa, L.-M., Modelling the mechanical prop-erties of microporous and macroporous biphasiccalcium phosphate bioceramics, Journal of theEuropean Ceramic Society, 2006, 16(26), 3647-3656.

Potential contributions compared to the most recent achievements

in the main publications

Specific surface and porosity are important ele-ments for apatites that are used in medicine. It is notrecommended the usage of uncalcinated apatiteswith high crystallinty, because for dental purposespresent weak mechanical resistance and for bonereconstruction, due to the higher reactivity (highersolubility), lead to local inflammations in time [1].Different behavior of the biomaterials based onapatites, calcinated and uncalcinated, is determinedby three parameters: specific surface, porosity andcrystallinity. This is the reason why textural proper-ties (morphology) were changed.

If the modification of crystallinity could be madeby varying the thermal treatment parameters (reac-tion temperature, calcinations times), The modifica-tion of the specific surface could be made byadding materials that during precipitation lead tomaterials with variable specific surface and porosity.Considering that these materials are used in medi-cine, they have to be biocompatible and non toxic. This is the reason why I use SiO2, added in synthe-sis in the form of natrium silicate. Because natriumsilicate react with calcium nitrate and forming calci-um silicate, with the formula CaOxSiO2, precipitate

Page 29: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

27

utilizat SiO2, adăugat în sinteză sub forma de silicat

de sodiu. Întrucât silicatul de sodiu reacţioneazăinstantaneu cu azotatul de calciu cu formare de pre-cipitat de silicat de calciu, cu formula CaOxSiO2,

precipitat care se dispersează neuniform în masaapatitei, au fost necesare cercetări experimentalecare să conducă la modul de adăugare al reac-tanţilor, temperatura şi pH. În urma măsurătorilorexperimentale efectuate s-a stabilit schema tehno-logică de obţinere a apatitelor cu diferite compoziţiichimice şi proprietăţi morfologice.

Modificarea proprietăţilor texturale şi adsorbtivea materialelor preparate a fost testată în procesulde adsorbţie a ionilor de cupru [2]. Creşterea tem-peraturii influenţează în sens pozitiv procesul deabsorbţie în toate cazurile, ceea ce denotă faptul căare loc o chemosorbţie. De asemenea rezultatelearată că apatita pură conduce la viteze de absorbţiemai mici faţă de apatitele cu structură modificată

that is dispersed uniformly in the apatite mass,experimental researches were needed in order toestablish the order of adding the reactants, thereaction temperature and pH. After several meas-urements the technological block for the process ofobtaining apatites with different chemical composi-tions and morphological properties was established.The textural and adsorptive properties of the mate-rials prepared were tested in the adsorption processof the cooper ions [2].

The increase of the temperature influence in apositive way the adsorption process, because achemo-sorption take place. Also, the results showthat pure apatites lead to lower adsorption ratescomparative with apatites modified with SiO2. SiO2addition increase the porosity, specific surface andadsorption rate, this is the explanation that theprocess took place at the surface of the particles.

After the process described before, were pre-

Fig. 2. Detaliu instalaţie: Y mixer (folosit pentru con-

tactarea reactanţilor)

Installation detail: Y mixer (used for contactingreactants)

Fig. 1. Instalaţie pentru sinteza hidroxiapatitei

Installation for hydroxyapatite synthesis

Fig.3. Detaliu instalaţie: pompa peristaltică

Installation detail: peristaltic pump

Page 30: Povestea doctoratului

28

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

prin adaos de SiO2. Adaosul de SiO2 conduce lacreşterea porozităţii, a suprafeţei specifice şi con-comintent şi a vitezei de absorbţie ceea ce arată căprocesul se desfăşoară la suprafaţa particulelor.

După procedeul descris anterior au fostpreparate probe de hidroxiapatită parţial substituitecu ioni de fluorură, cu formula generalăCa10(PO4)6(OH)2-xFx,unde 0,67<x<1,48. Acestefluorhidroxiapatite au fost depuse, prin procedeulnumit "flame spraying", pe suprafaţa unor aliaje dinmagneziu [3]. Caracterizările prin microscopie elec-tronică prin scanare (SEM) indică posibilitatea rea -lizării de straturi uniforme de fluorhidroxiapatită cugrosimi de 50 micrometri. Analiza IR a depunerilorarată că ionii de fluorură au intrat în structura hidrox-iapatitei, mărindu-i astfel stabilitatea termică, faptdemonstrat prin analiza de difracţie cu raze X (RX).Deci, prin adaosul de flour se pot obţine diferitemateriale pe bază de apatite care pot fi utilizate cusucces în acoperirea aliajelor de magneziu. În con-cluzie, cercetările întreprinse în cadrul lucrării indicăposibilitatea de lărgire a gamei de biomateriale careau la baza apatitele/apatitele substituite cu fluor.

Elaborarea modelului matematic a procesuluide precipitare a hidroxiapatitei presupune masură-tori care să evidenţieze variaţia în timp a principalu-lui parametru, care în cazul de faţa este diametrulparticulelor şi modul în care viteza de creştere einfluenţată de pH, temperatura [4]. S-au făcut simu-lari pentru validarea modeului propus; mărimea par-ticulelor prezise de model sunt în concordanţă bunăcu datele experimentale. În concluzie, modelulpoate prezice rezonabil viteza de creştere la diferitecondiţii de lucru (concentraţii şi temperaturi) şi poatefi folosit pentru analiza datelor experimentale dinprocesul de cristalizare. Modelul matematic a aces-tui proces prezintă importanţă practică deoareceprin intermediul lui pot fi rezolvate principalele pro -bleme de inginerie, reglare automată şi control, înspecial reglarea raportului reactanţilor.

Bibliografie:

1. Mickaël Palard Eric Champion, Syntheşis of silicat-ed hydroxyapatite Ca10(PO4)6−x(SiO4)x(OH)2−x,Journal of Solid State Chemistry, Volume 181,Issue 8, Pages 1950-1960, 2008

2. Bogya E.S., Barabas R., Bizo L., Dejeu V.,Preparation and characterization of silicatehydroxyapatite used for cooper sorption, 11thInternational conference and exhibition of theEuropean ceramic society, Krakow, 21-25 june2009, Polish ceramic society, ISBN 978-83-60958-54-4, 2009

3. Barabás Réka, Bogya Erzsébet Sára, DejeuValentina Roxana, Bizo Liliana, Fluorhydroxy -apatite coatings obtained by flame spraying dep-osition, Int. J. Appl. Ceram. Technol., 1–6,DOI:10.1111/j.1744-7402.2009.02480.x, 2009

4. Dejeu V.R., Barabas R., Agachi P.S., Hydroxy -apatite - crystal growth and mixîng effects onproduct particle characteristics, 20th EuropeanSymposium on Computer Aided ProcessEngineering-ESCAPE 20, 2010 (accepted paper)

pared hydroxyapatites partial substituted with fluo-ride ions, with the general formulaCa10(PO4)6(OH)2-xFx, where 0,67<x<1,48. This

fluorhydroxyapatites were deposed by a processcalled “flame spraying“ on the surface of magne-sium alloys [3]. Characterizations using electronscanning microscopy (SEM) show the possibility torealize uniform coatings (layers) of fluorhydroxyap-atites, with 50 micrometers thickness. The IR analy-sis of the layers indicates that the fluoride ionsentered in the hydroxyapatite structure, increasingits thermal stability. This fact is demonstrated alsoby the XRD measurements. In conclusion, by fluo-rine addition, different materials based on apatitescould be obtained and then successfully used forcoating magnesium alloys. These researches indi-cate the possibility to enlarge the sorts of biomate-rials based on apatites partial substituted with fluo-rine.

The mathematical model elaboration implymeasurements that relieve the evolution in time ofthe main parameter, here is the particle diameterand the way that the growth rate is influenced bypH, temperature [4]. Simulations were made inorder to validate the model. Predicted particle sizecharacteristics compare favorably with experimen-tal data collected. In conclusion, the model was ableto predict reasonably well the growth rates for differ-ent work conditions (concentrations and tempera-tures) and can also be used to analyze experimen-tal data from crystallization. The mathematicalmodel of this process presents practical importancebecause it could be used to solve the main engi-neering problems, automatic control and speciallysetting the reactants ratio.

Bibliography:

1. Mickaël Palard Eric Champion, Syntheşis of silicat-ed hydroxyapatite Ca10(PO4)6−x(SiO4)x(OH)2−x,Journal of Solid State Chemistry, Volume 181,Issue 8, Pages 1950-1960, 2008

2. Bogya E.S., Barabas R., Bizo L., Dejeu V.,Preparation and characterization of silicatehydroxyapatite used for cooper sorption, 11thInternational conference and exhibition of theEuropean ceramic society, Krakow, 21-25 june2009, Polish ceramic society, ISBN 978-83-60958-54-4, 2009

3. Barabás Réka, Bogya Erzsébet Sára, DejeuValentina Roxana, Bizo Liliana, Fluorhydroxy -apatite coatings obtained by flame spraying dep-osition, Int. J. Appl. Ceram. Technol., 1–6,DOI:10.1111/j.1744-7402.2009.02480.x, 2009

4. Dejeu V.R., Barabas R., Agachi P.S., Hydroxy -apatite - crystal growth and mixîng effects onproduct particle characteristics, 20th EuropeanSymposium on Computer Aided ProcessEngineering-ESCAPE 20, 2010 (accepted paper)

Page 31: Povestea doctoratului

29

Modul de valorificare/diseminare a rezultatelor cercetării

(publicare articole, participare la conferințe, potențiale aplicații ale temei)

Articole publicate în reviste recunoscute ISI 1. Barabás Réka, Bogya Erzsebet Sara, Dejeu

Valentina Roxana, Csavdari Alexandra, BaldeaIoan, Hydroxyapatite modified with SiO2 used inretaining processes of Cu2+ ions, ChemicalPapers, Chemical Papers 63 (5) 568–573, 2009

2. Barabás Réka, Bogya Erzsébet Sára, DejeuValentina Roxana, Bizo Liliana, Fluorhydroxy -apatite coatîngs obtained by flame spraying dep-osition, Int. J. Appl. Ceram. Technol., 1–6,DOI:10.1111/j.1744-7402.2009.02480.x, 2009

3. Valentina R. Dejeu , Barabás Réka, PopAlexandru, Bogya Erzsébet Sára, Paul-�erbanAgachi, Mathematical Modeling for theCrystallization Process of HydroxyapatiteObtained by Precipitation in Aqueous Solution,Studia Chemia, 3, 61-69, 2009

4. Valentina R. Dejeu, Réka Barabás, AlexandruPop, Erzsébet Sára Bogya, Paul-�erban Agachi,Kinetic studies for the transformation process ofbeta-whitlockite in hydroxyapatite, Revista dechimie, 12, 1251-1253, 2009

Articole publicate în jurnale indexate în baza de date 1. R. Barabás, A. Pop, E. Fazakas, V. Dejeu,

Comparative analyses of fluorapatite and bio-medical fluorhydroxyapatites prepared by precip-itation and solid state reaction, The 10th Înterna-tional Conference and Exhibition of the EuropeanCeramic Society, 17-21 June 2007, Berlîn, 27,73-78, Proc. 10th ECerS Conf., Göller Verlag,Baden-Baden, 925-930, ISBN: 3-87264-022-4,2007

2.Dejeu V.R., R. Barabás, Pop A., Bogya E., A.Imre-Lucaci, Agachi P.S., Application of mathe-matical modeling în the technology of biomateri-als, 18th European Symposium on ComputerAided Process Engineering – ESCAPE 18,Elsevier, Editor: Bertrand Braunschweig andXavier Joulia, 978-0-444-53227-5, books. elsevi-er.com, P. 1-5, 2008

3. Bogya E.S., R. Barabás., Bizo L., Dejeu V.,Preparation and characterization of silicatehydroxyapatites used for copper sorption, 11thÎnternational Conference and Exhibition of theEuropean Ceramic Society, Krakow, 21-25 june2009, Polish ceramic society (supported byPolish Mînistry of Science and HigherEducation), ISBN 978-83-60958-54-4, 2009

Lucrări publicate în jurnale1. Barabás Réka, Csavdari Alexandra Ana , Baldea

Ioan , Bogya Erzsebet Sara, Dejeu ValentinaRoxana, Paul Serban Agachi, Study of copperadsorption mechanism on hydroxyapatites, 14thInternational Conference of Chemistry, 13-15Nov., Cluj-Napoca, ISSN: 1843-6293, SocietateaMaghiara Tehnico-Stiintifica din Transilvania, P.131-134, 2008

2. E. S. Bogya, V. Dejeu, A. Csavdari, R. Barabásand S. Agachi, Characterization of structurallymodified hydroxyapatites trough ionic exchangeand adsorption processes, International Confe -

Further use and dissemination of the research results

(articles, conference participations,potential applications of the topic

Scientific papers published in ISI rated journals:1. Barabás Réka, Bogya Erzsebet Sara, Dejeu

Valentina Roxana, Csavdari Alexandra, BaldeaIoan, Hydroxyapatite modified with SiO2 used inretaining processes of Cu2+ ions, ChemicalPapers, Chemical Papers 63 (5) 568–573, 2009

2. Barabás Réka, Bogya Erzsébet Sára, DejeuValentina Roxana, Bizo Liliana, Fluorhydroxy -apatite coatîngs obtained by flame spraying dep-osition, Int. J. Appl. Ceram. Technol., 1–6,DOI:10.1111/j.1744-7402.2009.02480.x, 2009

3. Valentina R. Dejeu , Barabás Réka, PopAlexandru, Bogya Erzsébet Sára, Paul-�erbanAgachi, Mathematical Modeling for theCrystallization Process of HydroxyapatiteObtained by Precipitation in Aqueous Solution,Studia Chemia, 3, 61-69, 2009

4. Valentina R. Dejeu, Réka Barabás, AlexandruPop, Erzsébet Sára Bogya, Paul-�erban Agachi,Kinetic studies for the transformation process ofbeta-whitlockite in hydroxyapatite, Revista dechimie, 12, 1251-1253, 2009

Papers published in journals indexed in internation-al databases1. R. Barabás, A. Pop, E. Fazakas, V. Dejeu,

Comparative analyses of fluorapatite and bio-medical fluorhydroxyapatites prepared by precip-itation and solid state reaction, The 10th Înterna-tional Conference and Exhibition of the EuropeanCeramic Society, 17-21 June 2007, Berlîn, 27,73-78, Proc. 10th ECerS Conf., Göller Verlag,Baden-Baden, 925-930, ISBN: 3-87264-022-4,2007

2.Dejeu V.R., R. Barabás, Pop A., Bogya E., A.Imre-Lucaci, Agachi P.S., Application of mathe-matical modeling în the technology of biomateri-als, 18th European Symposium on ComputerAided Process Engineering – ESCAPE 18,Elsevier, Editor: Bertrand Braunschweig andXavier Joulia, 978-0-444-53227-5, books. elsevi-er.com, P. 1-5, 2008

3. Bogya E.S., R. Barabás., Bizo L., Dejeu V.,Preparation and characterization of silicatehydroxyapatites used for copper sorption, 11thÎnternational Conference and Exhibition of theEuropean Ceramic Society, Krakow, 21-25 june2009, Polish ceramic society (supported byPolish Mînistry of Science and HigherEducation), ISBN 978-83-60958-54-4, 2009

Papers published in journals1. Barabás Réka, Csavdari Alexandra Ana , Baldea

Ioan , Bogya Erzsebet Sara, Dejeu ValentinaRoxana, Paul Serban Agachi, Study of copperadsorption mechanism on hydroxyapatites, 14thInternational Conference of Chemistry, 13-15Nov., Cluj-Napoca, ISSN: 1843-6293, SocietateaMaghiara Tehnico-Stiintifica din Transilvania, P.131-134, 2008

2. E. S. Bogya, V. Dejeu, A. Csavdari, R. Barabásand S. Agachi, Characterization of structurallymodified hydroxyapatites trough ionic exchange

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

Page 32: Povestea doctoratului

30

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

rence of Physical Chemistry ROMPHYSCHEM 13September 3 - 5, 2008, Bucharest – Romania,Romanian Academy, P. 132-133, 2008

Conferinţe internaţionale1. R. Barabás, A. Pop, E. Fazakas, V. Dejeu,

Comparative analyses of fluorapatite and biomed-ical fluorhydroxyapatites prepared by precipitationand solid state reaction, The 10th InternationalConference and Exhibition of the EuropeanCeramic Society, 17-21 June, Berlin, 2007

2. Dejeu V.R., R. Barabás, Pop A., Bogya E., A.Imre-Lucaci, Agachi P.S., Application of mathe-matical modeling în the technology of biomateri-als, 18th European Symposium on ComputerAided Process Engineering-ESCAPE 18, June 1-4, Lyon-France, 2008

3. E. S. Bogya, V. Dejeu, A. Csavdari, R. Barabásand S. Agachi, Characterization of structurallymodified hydroxyapatites trough ionic exchangeand adsorption processes, International Confe -rence of Phyşical Chemistry ROMPHYSCHEM 13September 3 - 5, Bucharest – Romania, 2008

4. Barabás Réka, Agachi Paul Serban , Baldea Ioan,Csavdari Alexandra Ana , Bogya Erzsebet Sara ,Dejeu Valentina Roxana, Study of copperadsorption mechanism on hydroxyapatites, 14thInternational Conference of Chemistry, 13-15Nov., Cluj-Napoca, Hungarian Technical ScientificSociety of Transylvania, P. 131-134, 2008

5. Barabás Réka, Bogya Erzsebet Sara, DejeuValentina Roxana, Csavdari Alexandra, PopAlexandru, Hydroxyapatite modified with SiO2used in retaining processes of Cu2+ ions,, 8thConference on Solid State Chemistry, Bratislava,06.-11.07.2008, SSC 2008, Editor: JanaValuchova, 978-80-224-1019-9, ChemicalAbstract Service (CAS), P. 127-128, 2008

9. Bogya E.S., Barabás R., Bizo L., Dejeu V.,Preparation and characterization of silicatehydroxyapatite used for cooper sorption, 11thinternational conference and exhibition of theEuropean ceramic society, Krakow, 21-25 june2009, Polish ceramic society, ISBN 978-83-60958-54-4, 2009

Conferinţe naţionale1. R. Barabás, A. Pop, E. Bogya, V. Dejeu: Synthe -

sis and properties of some intelligent biomaterials, 4th Edition of the National Symposium ofBiomaterials “Biomaterials and Medical-SurgeryApplications”, 18.10.-20.10.2007

2. Erzsébet Sára BOGYA, Réka BARABÁS, DEJEUValentina, Silicate hydroxyapatite used in watertreatment, National Conference „Actual problemsof the environment, internship of the influence ofbiotechnlological, industrial and economical fac-tors” , Sfântu Gheorghe, 28 – 29 mai 2009

Cerere de brevet1. R. Barabás, Al Pop, V. Dejeu, E. Bogya, V. Mitre,

I. Mitre: The obtaining procedure to a fertilizercomposition based on nitrogen, phosphorous andpotassium, no 397, 2008*

* Brevetul are la bază elemente din tehnologia depreparare a hidroxiapatitei și a fost premiat laSalonul Internațional de Inventică PRO INVENT, 24-27 martie 2009

and adsorption processes, International Confe -rence of Physical Chemistry ROMPHYSCHEM 13September 3 - 5, 2008, Bucharest – Romania,Romanian Academy, P. 132-133, 2008

International conferences1. R. Barabás, A. Pop, E. Fazakas, V. Dejeu,

Comparative analyses of fluorapatite and biomed-ical fluorhydroxyapatites prepared by precipitationand solid state reaction, The 10th InternationalConference and Exhibition of the EuropeanCeramic Society, 17-21 June, Berlin, 2007

2. Dejeu V.R., R. Barabás, Pop A., Bogya E., A.Imre-Lucaci, Agachi P.S., Application of mathe-matical modeling în the technology of biomateri-als, 18th European Symposium on ComputerAided Process Engineering-ESCAPE 18, June 1-4, Lyon-France, 2008

3. E. S. Bogya, V. Dejeu, A. Csavdari, R. Barabásand S. Agachi, Characterization of structurallymodified hydroxyapatites trough ionic exchangeand adsorption processes, International Confe -rence of Phyşical Chemistry ROMPHYSCHEM 13September 3 - 5, Bucharest – Romania, 2008

4. Barabás Réka, Agachi Paul Serban , Baldea Ioan,Csavdari Alexandra Ana , Bogya Erzsebet Sara ,Dejeu Valentina Roxana, Study of copperadsorption mechanism on hydroxyapatites, 14thInternational Conference of Chemistry, 13-15Nov., Cluj-Napoca, Hungarian Technical ScientificSociety of Transylvania, P. 131-134, 2008

5. Barabás Réka, Bogya Erzsebet Sara, DejeuValentina Roxana, Csavdari Alexandra, PopAlexandru, Hydroxyapatite modified with SiO2used in retaining processes of Cu2+ ions,, 8thConference on Solid State Chemistry, Bratislava,06.-11.07.2008, SSC 2008, Editor: JanaValuchova, 978-80-224-1019-9, ChemicalAbstract Service (CAS), P. 127-128, 2008

9. Bogya E.S., Barabás R., Bizo L., Dejeu V.,Preparation and characterization of silicatehydroxyapatite used for cooper sorption, 11thinternational conference and exhibition of theEuropean ceramic society, Krakow, 21-25 june2009, Polish ceramic society, ISBN 978-83-60958-54-4, 2009

National conferences1. R. Barabás, A. Pop, E. Bogya, V. Dejeu: Synthe -

sis and properties of some intelligent biomaterials, 4th Edition of the National Symposium ofBiomaterials “Biomaterials and Medical-SurgeryApplications”, 18.10.-20.10.2007

2. Erzsébet Sára BOGYA, Réka BARABÁS, DEJEUValentina, Silicate hydroxyapatite used in watertreatment, National Conference „Actual problemsof the environment, internship of the influence ofbiotechnlological, industrial and economical fac-tors” , Sfântu Gheorghe, 28 – 29 mai 2009

Patent requests1. R. Barabás, Al Pop, V. Dejeu, E. Bogya, V. Mitre,

I. Mitre: The obtaining procedure to a fertilizercomposition based on nitrogen, phosphorous andpotassium, no 397, 2008*

* The patent is based on elements from the techno -logy of hydroxyapatite and was awarded at theInternational Exhibition of Inventica PRO Invent, 24-27 March 2009

Page 33: Povestea doctoratului

31

Povestea doctoratului meu - domeniul inginerie chimică și de proces

Pe lângă utilizările devenite comune: compo-nenţa cimenturilor dentare şi al materialelor de con-strucţie osoase, acoperiri ale implanturilor osoase,fosfaţii de calciu devin materiale tot mai frecvent uti-lizate şi în alte domenii: pentru purificarea apelor cuioni ai metalelor grele, dar şi a celor care prezintăradioactivitate - conduce la economii de energie şila scăderi ale costurilor în procesul tehnologic; înagricultură: cercetările preliminare efectuate pepomii şi legumele din incinta S.C. AGROINDUSTRI-ALA S.A. au demonstrat o bună aderenţă a hidroxi-apatitei pe suprafaţa foliară - conduce la reducereadozelor de fungicide aplicate, astfel se obţin pro-duse agricole mai ecologice iar solul este mai puţinpoluat. Rezultatele obţinute sunt concretizate prin 3brevete. Hidroxiapatitele cu structura morfologicacontrolată (diametrul particolelor, porozitate,suprafaţa specifică) au început să fie utilizate îndializă, un alt domeniu important în care acestea işigăsesc aplicabilitatea.

Relatarea succintă a sprijinului acordat și a obstacolelor întâmpinate pe parcursul

realizării tezei de doctorat

În cadrul cercetărilor experimentale întreprinse,apatita a fost preparată prin precipitare. Procesulglobal de precipitare este alcătuit din două etape:1. nucleaţia şi 2. creşterea germenilor. Din cauzasuprasaturatiei foarte mari, nucleaţia este instanta-nee, foarte greu de controlat, mijloacele tehnice decare se dispune la ora actuală nu permite studiereaseparată a acestui proces. Acesta este motivul pen-tru care procesul de precipitare s-a studiat înansamblu: nucleaţie - creşterea germenilor

Sugestii pentru CNCSIS privind finanțarea tinerilor doctoranzi

în vederea finalizării tezei de doctorat

Tinerii doctoranzi finantaţi în vederea finalizăriitezei de doctorat sunt mult mai motivaţi şi implicaţiîn activităţile proiectului de cercetare, ceea ce con-tribuie la formarea acestora în spiritul cercetării ştiin-ţifice performante şi la pregătirea profesională deînaltă calitate, care va favoriza accesul lor ca viitoricercetători în colective de cercetare cu experienţadin ţară sau străinătate. În vederea obţinerii unorrezultate deosebite este necesară îmbunătăţireacalităţii şi eficienţei activităţii de cercetare desfăşu-rate în universitate prin: dotarea/modernizarea la -boratoarelor existente; acreditarea laboratoarelorde măsurări, încercări; abordarea unor teme com-plexe de cercetare exploratorie şi de frontieră inter-disciplinare pe direcţii noi; accesul la baza de dateşi publicaţii; creşterea producţiei ştiintifice şi a vizi -bilităţii cercetării romaneşti prin publicarea în revisteISI cu factor mare de impact.

Besides the common uses: the composition ofdental cements and construction materials bone,bone implant coatings, calcium phosphates aremore commonly used materials in other areas: forpurification of water by heavy metal ions, but alsothose who have radioactivity - leading to energysavings and cost reductions in process technology,in agriculture: preliminary research made on treesand vegetables inside SCAGROINDUSTRIALA SAshowed good adhesion of hydroxiapatite to leaf sur-face - leads to reducing the dosage of fungicidesapplied, producing agricultural products greenerand less polluted soil. The results are embodied by3 patents. Hydroxyapatites with controlled morpho-logical structure (diameter of particles, porosity, sur-face area) began to be used in dialysis, anotherimportant area in which they are enforceable.

Brief overview of the support received, and main obstacles

during the PhD thesis

In the experimental investigations carried out,apatite has been prepared by precipitation. Globalprecipitation process consists of two phases:1. nucleation and 2. crystal growth. Because of thevery high supersaturation, nucleation is instanta-neous and is very difficult to control, technicalmeans that are available at present does not allowseparate study of this process. This is why the pre-cipitation process was studied as a unit: nucleation- growth of germs.

Suggestions to CNCSIS on fundingyoung doctoral students

to finalize their PhD thesis

Young graduate students funded to completethe thesis are more motivated and involved in theresearch project, which contribute to them in thespirit of scientific research performance and highquality training that will enhance access for futureresearchers in their collective research experiencein the country or abroad. In order to achieve out-standing results is necessary to improve quality andefficiency of university research activities by: facili-ties / modernization of existing laboratories, accred-itation of laboratories for measuring, testing,addressing complex issues and exploratoryresearch on new directions of interdisciplinary bor-der, access to database and publications, increasedscientific production and visibility of romanianresearch by publishing in ISI journals with highimpact factor.

Page 34: Povestea doctoratului

32

Scurtă prezentare a lucrării de doctorat

Istoriografia a susţinut că „Tribunele” de la Sibiuşi Arad, tribunismul şi tribuniştii au jucat un rolimportant în modificarea atitudinii politice aromânilor ardeleni în perioada dintre Memorand(1892) şi victoria noului activism (1905), că aureprezentat un releu cultural pentru junimismul dinVechiul Regat şi au contribuit mai mult sau mai puţinconsistent la modernizarea societăţii româneştiintracarpatice la sfârşitul secolului al XIX-lea îndomeniile şcolar, bisericesc şi economic. Finalitateaanchetei mele a constat în a sintetiza sursele biblio -grafice şi a le corobora cu materialul arhivistic nou-accesat, în scopul elaborării unei analize a locului şirolului tribunismului şi tribuniştilor în istoriaromânilor din Dubla Monarhie.

Short abstract of the PhD thesis

Historians argued that the „Tribuna” newspa-pers from Sibiu and Arad, the tribunism and its pro-moters played an important role in modifying thepolitical attitude of the Romanians in Hungarybetween the time of the Memorandum (1892) andthe breakout of the new activism (1905). It was alsosaid that the tribunists represented a cultural relayfor the Romanian Junimism and that they had moreor less consistently contributed to the modernizationof the Romanian society in Hungary at the end of the19th century, regarding school and education,church relation with society and economy. Takinginto account all these premises, my thesis tried togather as much new data on the subject as possible,and, using new documents, a new approach and the

so much needed criticism,aimed at elaborating a mono-graph that would underline theplace and role of the Tribu -nism not only on particularareas of interest, but seeing itas a whole, as a phenomenonthat ideologically exceeded itspromoters’ expectances, butpolitically ended in failurebecause of its leaders lack ofexperience.

I have begun by ana-lyzing the intellectual originsof this current and the educa-tional background of its pro-moters: a group of educatedyoung men that gatheredaround the “TelegrafulRomân” newspaper. The con-clusion was that withoutArchbishop �aguna’s supportin the late ’860’s, the peoplethat formed the original hard-core of the Tribunism would

Povestea doctoratului meu - domeniul istorie

TRIBUNISMUL 1884-1905Ideologie și acțiune politică, direcții culturale și angajament social

TRIBUNISM 1884-1905Ideology and political action,

cultural directions and social involvement

VLAD POPOVICI

Universitatea Babeș-Bolyai Cluj-Napoca

Tel: +40 0766622521e-mail: [email protected]

Profesor coordonatorProf. Dr. Nicolae Bocșan

La conferința internațională IEEE Eurocon 2007,

At the IEEE Eurocon 2007 international conference,

Page 35: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul istorie

33

Am început prin analiza premiselor, coborândcronologic în perioada formării universitare a viito-rilor redactori şi a coagulării doctrinare în jurul„Telegrafului Român”, în ideea că fără acţiunile mi -tropolitului Andrei �aguna din anii ’60-’70 de spri-jinire a tineretului studios, grupul tribunist nu ar fiprins vreodată consistenţă. Activitatea în cadrulmişcării naţionale a ocupat un segment importantdin economia textului, deoarece raţiunile existenţeitribunismului au fost, în primul rând, de ordin politic.Nu am putut neglija nici dimensiunea culturală şi niciangajamentul social al promotorilor săi, cu menţi-unea că aceste areale nu s-au ridicat niciodată caimportanţă şi ca rezultate la nivelul celui dintâi. Aminserat de asemenea un exerciţiu argumentativmenit să demonstreze că între 1884-1905 tribuniştiipot fi priviţi ca „grup de interese”, în accepţia socio-logică a termenului şi că acest model interpretativ artrebui extins în cercetările istoriei mişcării naţionalea românilor din Transilvania.

Importanța temei abordate în cadrul tezei de doctorat

pe plan național și internațional

Tribunismul a fost un curent politic, cu reverbe -raţii culturale şi într-o mai mică măsură şi sociale,coagulat în jurul gazetei „Tribuna” din Sibiu şi ulteri-or a „Tribunei Poporului” din Arad.

Studiul său prezintă importanţă pentru istoriapolitică a românilor din Ungaria pe de o partedeoarece promotorii săi reprezintă „veriga lipsă” din-tre activismul de tradiţie şaguniană şi noul activismdin 1905, pe de altă parte deoarece prin intermedi-ul aceloraşi promotori viaţa politică a românilor dinUngaria a început să fie direct influenţată de par-tidele din Vechiul Regat. În plan cultural – de fapt li -te rar, tribunismul a încercat, prin vocea lui IoanSlavici, să impună o serie de criterii estetice care săorienteze tinerii autori transilvăneni spre realism,generând o efervescenţă culturală care a pregătitterenul pentru generaţia „Luceafărului”.

În ceea ce priveşte relevanţa internaţională atemei, tribunismul poate fi oricând considerat unstudiu de caz în evoluţia politică şi culturală aminorităţilor naţionale din Ungaria dualistă, cerce -tarea sa încadrându-se în demersurile recuperatoriiale spaţiului central-european antebelic.

Contribuțiile potențiale raportate la celemai recente realizări existente în fluxul

principal de publicații

Teza "Tribunismul 1884-1905" va reprezenta,foarte probabil, o resursă istoriografică importantăpentru epoca studiată (au debutat deja continuări) șiun model metodologic de valorificare a paradig-melor sociologice în cercetarea istoriei mișcăriinaționale. Estimez că în scurt timp, odată cu coag-ularea noii generaţii de istorici a mişcării naţionale,referiri la lucrare sau la studiile adiacente şi lametodologia cercetării vor fi prezente în revisteromâneşti cu vizibilitate internaţională, dar şi înperio dice central-europene.

never have worked as a group. The analysis of thetribunists’ political activities inside the RomanianNational Movement represents a large segment ofthe thesis, and in the end, using a sociologicalapproach from a pluralist point of view, came outthe image of an interest group that tried to take overde leadership of the Romanian National Party inHungary in order to restore the old activist tacticspromoted by A. �aguna. The cultural dimension andthe social involvement of the current have not beenneglected, but I must say this areas have neverbeen shown equal attention compared with thepolitical life.

The conclusions of the thesis point out the factthat seeing the tribunists as a group – from a soci-ological pluralist perspective – could prove quiteuseful in understanding and explaining some majorprocesses in the political life of the Romanians from19th century Hungary, rather then using the oldnationalism-based ideological perspective.

Describe the importance of your PhD topic,

both on national and international levels

The Tribunism was a political current that alsohad a certain cultural and social impact. It coagu -lated around the “Tribuna” newspaper from Sibiuand later around the “Tribuna Poporului” from Arad.

The tribunism’s study brings new data and amore accurate understanding of the Romanianpolitical activity in Hungary. Its promoters form “themissing link” between the old activism sustained byArchbishop �aguna and the new activism from1905. The same promoters are the ones thatbrought up the habit of using the intervention of thepolitical parties from the Old Kingdom of Romaniain the political life of the Romanians from Hungary.Culturally, in fact literarily, the tribunism constantlytried through the voice of Ioan Slavici to impose aset of esthetical criteria for young writers, persuadingthem to embrace realism, and the result was a cul-tural effervescence that prepared the ground for thefuture generation from “Luceafărul”.

As for the international relevance of the subject,the tribunism can always be seen as a comparisonterm for other similar currents developed by thenational minorities in Hungary, its research being apart of the larger scientific program of retrieving andunderstanding the world of modern Central Europe.

Potential contributions compared to the most recent achievements

in the main publications

The thesis "Tribunismul 1884-1905" will quiteprobably represent a valuable historiographicalresource for the dualist era in Transylvania and amodel for how sociological theories can be succes-fully used in the study of the Romanian NationalMovement in 19th century Hungary. We estimatethat in a short while, after the rise of the new gener-ation of Transylvanian political life researchers,refe rences on this thesis and the adjacent booksand papers will increase in number, both inRomanian and Central-European periodicals.

Page 36: Povestea doctoratului

34

Povestea doctoratului meu - domeniul istorie

Modul de valorificare/diseminare a rezultatelor cercetării

(publicare articole, participare la conferințe, potențiale aplicații ale temei)

Cărţi:Vlad Popovici, Tribunismul (1884-1905), Cluj-Napoca, PUC, 2008, 434 p., ISBN 978-973-610-805-1.Recenzii: Cornel Sigmirean, Vlad Popovici, Tribunismul(1884-1905), in „Anuarul Institutului de CercetăriSocio-Umane „Gh. �incai” din Târgu-Mureş, XII,2009, p. 289-291. ISSN 1454-5284. http://www.ceeol.com/aspx/authordetails.aspx?authorId=2d00f6b4-7d5c-448d-bfed-dac199ea5c0f.

Articole în periodice:Înfiinţarea „Tribunei” sibiene (1884) – evenimente,opinii istoriografice, sugestii, în „Ţara Bârsei”,Braşov, serie nouă, 7, 2008, p. 61-67. ISSN 1583-3119.http://tara-barsei.ro/wp-content/uploads/2009/02/popovici2008.pdf.

Finanţarea ziarului „Tribuna” din Sibiu şi afacerea„Fondului Iancu” (1884-1899) în „Anuarul Institutuluide Istorie „George Bariţiu” din Cluj-Napoca”, XLVII,2008, p. 429-436. ISSN 1220-5176.http://history-cluj.ro/Istorie/Ro/startIstorie_publicatii2002.htm.

Relaţiile dintre grupul tribunist şi MitropoliaOrtodoxă de la Sibiu în perioada 1884-1892 în„Anuarul �colii Doctorale Istorie. Cultura. Civilizaţiea Universităţii Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca”, II,2007, p. 171-178. ISSN 1841-5717.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/139240/Tribunists-and-the-Romanian-Orthodox-Church-in-Transylvania-1884-1892.

Septimiu Albini la Tribuna din Sibiu (1886-1894) în„Anuarul Institutului de Istorie „George Bariţiu” dinCluj-Napoca”, XLVI, 2007, p. 177-188. ISSN 1220-5176. http://history-cluj.ro/Istorie/Ro/startIstorie_publicatii2002.htm.

Publicaţii activiste proguvernamentale româneştidin Ungaria dualistă. Discursul politic al ziarelorPatria şi Viitorul în “Revista Bistriţei”, 20, 2006, p.293-300.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/139230/Romanian-pro-government-pol i t ical-activism-in-19th-century-Hungary--the-newspa-pers--Patria--and--Viitorul- .

Consideraţii pe marginea unui proiect de memorandromânesc din anul 1887 în „Anuarul �colii DoctoraleIstorie. Cultura. Civilizaţie a Universităţii Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca”, II, 2006, p. 327-335. ISSN1841-5717.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/139233/The-Memorandum-sketch-elaborated-by-Ioan-Slavici--1887- .

Further use and dissemination of the research results

(articles, conference participations,potential applications of the topic

Monographs:Vlad Popovici, Tribunismul (1884-1905), Cluj-Napoca, PUC, 2008, 434 p., ISBN 978-973-610-805-1.Reviews: Cornel Sigmirean, Vlad Popovici, Tribunismul(1884-1905), in „Anuarul Institutului de CercetăriSocio-Umane „Gh. �incai” din Târgu-Mureş, XII,2009, p. 289-291. ISSN 1454-5284. http://www.ceeol.com/aspx/authordetails.aspx?authorId=2d00f6b4-7d5c-448d-bfed-dac199ea5c0f.

Journal articles:Înfiinţarea „Tribunei” sibiene (1884) – evenimente,opinii istoriografice, sugestii [The foundation of the“Tribuna” newspaper – facts, historiographical opin-ions, suggestions], in „Ţara Bârsei”, Braşov, serienouă, 7, 2008, p. 61-67. ISSN 1583-3119.http://tara-barsei.ro/wp-content/uploads/2009/02/popovici2008.pdf.

Finanţarea ziarului „Tribuna” din Sibiu şi afacerea„Fondului Iancu” (1884-1899) [The funding of the“Tribuna” newspaper and the “Iancu” fund affair1884-1899], in „Anuarul Institutului de Istorie„George Bariţiu” din Cluj-Napoca”, XLVII, 2008, p.429-436. ISSN 1220-5176.http://history-cluj.ro/Istorie/Ro/startIstorie_publicatii2002.htm.

Relaţiile dintre grupul tribunist şi MitropoliaOrtodoxă de la Sibiu în perioada 1884-1892[Relations between tribunists and the OrthodoxMetropolitan Seat in Sibiu between 1884-1892], in„Anuarul �colii Doctorale Istorie. Cultura. Civilizaţiea Universităţii Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca”, II,2007, p. 171-178. ISSN 1841-5717.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/139240/Tribunists-and-the-Romanian-Orthodox-Church-in-Transylvania-1884-1892.

Septimiu Albini la Tribuna din Sibiu (1886-1894)[Septimiu Albini at the newspaper “Tribuna” fromSibiu (1886-1894)], in „Anuarul Institutului de Istorie„George Bariţiu” din Cluj-Napoca”, XLVI, 2007, p.177-188. ISSN 1220-5176. http://history-cluj.ro/Istorie/Ro/startIstorie_publicatii2002.htm.

Publicaţii activiste proguvernamentale româneştidin Ungaria dualistă. Discursul politic al ziarelorPatria şi Viitorul [Romanian activist pro governmentperiodicals in dualist Hungary. The political speechof the newspapers “Patria” and “Viitorul”], in“Revista Bistriţei”, 20, 2006, p. 293-300.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/139230/Romanian-pro-government-pol i t ical-activism-in-19th-century-Hungary--the-newspa-pers--Patria--and--Viitorul- .

Page 37: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul istorie

35

Antecedentele modelului cultural tribunist: activi-tatea tinerilor de la Telegraful Român în „ŢaraBârsei”, Braşov, serie noua, 5, 2006, p. 17-25. ISSN1583-3119. http://tara-barsei.ro/wp-content/uploads/2008/12/popovici2006.pdf.

Elite şi strategii politice în mişcarea naţionalăromânească din Transilvania (1869-1894). Studiude caz: disputa activism în „Anuarul Institutului deIstorie „George Bariţiu” din Cluj-Napoca”, XLIV,2005, p. 196-219. ISSN 1220-5176.http://history-cluj.ro/Istorie/Ro/startIstorie_publicatii2002.htm - French Abstract only.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/138948/Elites-and-political-strategies-inside-the-Romanian-National-Movement-from-Transylvania-1869-1894- Full paper.Citări: Vasile Dobrescu, Funcţii şi funcţionalităţi în sistemulde credit românesc din Transilvania până la PrimulRăzboi Mondial, Târgu Mureş, 2006, p. 111, 114.

Studii în volume colective cu recenzori:Demografie şi politică în paginile „FoişoareiTelegrafului Român” (1876-1877) în vol. Om şi so -cie tate. Studii de istoria populaţiei României (sec-olele XVII-XXI), coord. Sorina Paula Bolovan, IoanBolovan, Corneliu Pădurean, Cluj-Napoca, 2007, p.411-416.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/139256/Demography-and-politics-at-the-review--Foi%C5%9Foara-Telegrafului-Rom%C3%A2n---1876-77-

Consideraţii pe margineaunui proiect de memorandromânesc din anul 1887[Considerations on aRomanian memorandumproject from 1887], in„Anuarul �colii DoctoraleIstorie. Cultura. Civilizaţie aUniversităţii Babeş-Bolyaidin Cluj-Napoca”, II, 2006, p.327-335. ISSN 1841-5717.http://ubbcluj.academia.edu/V l a d P o p o v i c i / P a p e r s /139233/The-Memorandum-sketch-elaborated-by-Ioan-Slavici--1887- .

Antecedentele modeluluicultural tribunist: activitateatinerilor de la TelegrafulRomân [Antecedents of thetribunist cultural pattern: theactivity of the young menfrom “Foişoara TelegrafuluiRomân”], in „Ţara Bârsei”,Braşov, serie noua, 5, 2006,p. 17-25. ISSN 1583-3119. http://tara-barsei.ro/wp-con-tent/uploads/2008/12/popovici2006.pdf.

Elite şi strategii politice în mişcarea naţionalăromânească din Transilvania (1869-1894). Studiude caz: disputa activism [Elites and political strate-gies inside the Romanian National Movement fromTransylvania (1869-1894). Case study: activism vs.passivity], in „Anuarul Institutului de Istorie „GeorgeBariţiu” din Cluj-Napoca”, XLIV, 2005, p. 196-219.ISSN 1220-5176.http://history-cluj.ro/Istorie/Ro/startIstorie_publicatii2002.htm - French Abstract only.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/138948/Elites-and-political-strategies-inside-the-Romanian-National-Movement-from-Transylvania-1869-1894- Full paper.Citations:Vasile Dobrescu, Funcţii şi funcţionalităţi în sistemulde credit românesc din Transilvania până la PrimulRăzboi Mondial [Functions and functionalities insidethe Romanian banking system from Transylvaniabefore World War I], Târgu Mureş, 2006, p. 111, 114.

Papers in collective volumes:Demografie şi politică în paginile „FoişoareiTelegrafului Român” (1876-1877) [Demography andpolitics at the review “Foişoara Telegrafului Român”1876-1877], în vol. Om şi societate. Studii de istoriapopulaţiei României (secolele XVII-XXI)[Men andsociety. Studies of Romanian population history(17th-21th centuries)], coord. Sorina Paula Bolovan,Ioan Bolovan, Corneliu Pădurean, Cluj-Napoca,2007, p. 411-416.http://ubbcluj.academia.edu/VladPopovici/Papers/139256/Demography-and-politics-at-the-review--Foi%C5%9Foara-Telegrafului-Rom%C3%A2n---1876-77-

La conferința internațională IEEE Eurocon 2007,

At the IEEE Eurocon 2007 international conference,

Page 38: Povestea doctoratului

36

Povestea doctoratului meu - domeniul istorie

Participări la reuniuni ştiinţifice naţionale:8th-9th May 2008, Braşov, Înfiinţarea "Tribunei" sibi-ene (1884) - Construcţia unui dosar istoriografic,Sesiunea ştiinţifică de comunicări „Ţara Bârsei”,ediţia a VII-a, „Publicistică centrală şi publicisticăprovincială în secolele XIX-XX”, instituţie organiza-toare: „Casa Mureşenilor” Museum from Braşov.www.muzeulmuresenilor.ro/mureseni_ro/ TB2008.doc

30th-31th May 2007, Cluj-Napoca, Septimiu Albini laTribuna din Sibiu (1886-1894), Sesiunea de comu-nicări a �colii Doctorale „Istorie. Cultură. Civilizaţie”din Universitatea „Babeş-Bolyai” Cluj-Napoca.

21th-24th May 2007, Cluj-Napoca, Opţiuni politicemoderne în discursul activist proguvernamentalromânesc din Ungaria dualista (1867-1892),Conferinţă: Modernizarea în România în secoleleXIX-XXI, instituţii organizatoare: Centrul de StudiiTransilvane şi Centrul de Studiere a Populaţiei dinCluj-Napoca.h t t p : / /www.cen t ru ldes tud i i t r ans i l vane . ro /Lista.aspx?t=Manifestari20062008

5th-7th June 2006, Cluj-Napoca, Consideraţii pe mar-ginea unui proiect de memorand românesc din anul1887, Sesiunea de comunicari a �colii Doctorale„Istorie. Cultură. Civilizaţie” din Universitatea„Babeş-Bolyai” Cluj-Napoca.

17th-19th May 2006, Măru (CS), Relaţiile dintre grupultribunist şi mitropolia ortodoxă de la Sibiu în perioa-da prememorandista (1884-1892), Sesiunea decomunicări cu tema „Biserică şi Comunitate”.

27th-28th April 2006, Braşov, Modelul cultural promo-vat de grupul tribunist (preliminarii si evolutie: de laFoişoara Telegrafului Roman la Tribuna, Sesiuneaştiinţifică de comunicări „Ţara Bârsei”, ediţia a V-a,„Politici culturale şi cultură politică în secolele XVIII-XX”, instituţie organizatoare: Muzeul „CasaMureşenilor” din Braşov.http://www.muzeulmuresenilor.ro/mureseni_ro/evenimente06.html

Site-uri de internet:http://tribunism.yolasite.com/ Notă: Acest site va fi transferat în cursul anului 2010pe un domeniu .ro, .com sau .org

Relatarea succintă a sprijinului acordat și a obstacolelor întâmpinate pe parcursul

realizării tezei de doctorat

Principala problema în desfăşurarea cercetării afost reprezentată de faptul că majoritatea surselorarhivistice au fost localizate în afara centrului decercetare. Mai cu seama cantitatea imensa de infor-maţie aflata la Biblioteca Academiei Române dinBucureşti a necesitat deplasări frecvente, cu atâtmai mult cu cat în primii doi ani ai cercetării nu a fostposibilă nici utilizarea mijloacelor foto digitale înarhiva acestei instituţii. Abia la sfârşitul anului 2007,prin bunăvoinţa D-lui Acad. Dan Horia Mazilu, direc-

National scientific events attended:8th-9th May 2008, Braşov, Înfiinţarea "Tribunei" sibi-ene (1884) - Construcţia unui dosar istoriografic[The founding of the “Tribuna” newspaper (1884) –How a historiographical dossier is being built],Sesiunea ştiinţifică de comunicări „Ţara Bârsei”,ediţia a VII-a, „Publicistică centrală şi publicisticăprovincială în secolele XIX-XX”, host: „CasaMureşenilor” Museum from Braşov.www.muzeulmuresenilor.ro/mureseni_ro/ TB2008.doc

30th-31th May 2007, Cluj-Napoca, Septimiu Albini laTribuna din Sibiu (1886-1894) [Septimiu Albini at thenewspaper “Tribuna” 1886-1894], Sesiunea decomunicări a �colii Doctorale „Istorie. Cultură.Civilizaţie” din Universitatea „Babeş-Bolyai” Cluj-Napoca.

21th-24th May 2007, Cluj-Napoca, Opţiuni politicemoderne în discursul activist proguvernamentalromânesc din Ungaria dualista (1867-1892)[Modern political options in the Romanian pro gov-ernment speech in Hungary 1867-1892],Conference: Modernizarea în România în secoleleXIX-XXI, host: Centrul de Studii Transilvane şiCentrul de Studiere a Populaţiei din Cluj-Napoca.h t tp : / /www.cen t ru ldes tud i i t rans i l vane . ro /Lista.aspx?t=Manifestari20062008

5th-7th June 2006, Cluj-Napoca, Consideraţii pe mar-ginea unui proiect de memorand românesc din anul1887 [Considerations on a Romanian memorandumproject from 1887], Sesiunea de comunicari a �col-ii Doctorale „Istorie. Cultură. Civilizaţie” dinUniversitatea „Babeş-Bolyai” Cluj-Napoca.

17th-19th May 2006, Măru (CS), Relaţiile dintregrupul tribunist şi mitropolia ortodoxă de la Sibiu înperioada prememorandista (1884-1892) [Relationsbetween tribunists and the Orthodox MetropolitanSeat in Sibiu between 1884-1892], Sesiunea decomunicări cu tema „Biserică şi Comunitate”.

27th-28th April 2006, Braşov, Modelul cultural promo-vat de grupul tribunist (preliminarii si evolutie: de laFoişoara Telegrafului Roman la Tribuna [The cultur-al pattern promoted by the tribunists (preliminariesand evolution: from “Foişoara Telegrafului Român”to “Tribuna”], Sesiunea ştiinţifică de comunicări„Ţara Bârsei”, ediţia a V-a, „Politici culturale şi cul-tură politică în secolele XVIII-XX”, host: Muzeul„Casa Mureşenilor” din Braşov.http://www.muzeulmuresenilor.ro/mureseni_ro/evenimente06.html

On-line sites:http://tribunism.yolasite.com/ Note: this site will be relocated during 2010 on a .ro,.com or .org domain

Brief overview of the support received, and main obstacles

during the PhD thesis

The main difficulty in my research was broughtup by the spreading of the archives in remote loca-tions: Braşov, Sibiu and Bucharest. Especially thelarge amount of sources (mainly correspondence)

Page 39: Povestea doctoratului

37

torul Bibliotecii Academiei, am putut fotografia oparte a corespondentei dintre I. Slavici si V. Mangra,pe care nu aş fi avut altfel timp sa o mai cercetez.Un alt centru important pentru cercetare a fostBraşovul, unde prin bunăvoinţa colegilor de laMuzeul „Casa Mureşenilor” şi în special a d-lui Dr.Valer Rus şi a lui Ovidiu Savu am avut acces lasurse importante privind istoria tribunismului aşacum a fost percepută de adversari. Deplasări auavut loc şi la Sibiu, unde am efectuat cercetări înarhiva Institutului Teologic Ortodox.

Toate aceste deplasări nu ar fi putut avea locfără sprijinul financiar al CNCSIS în cadrul pro-gramelor de burse doctorale (BD), mobilităţi docto -rale (MD) şi granturi pentru tineri doctoranzi (TD).Suportul financiar al acestei instituţii, inclusiv înpublicarea cărţii care a încheiat stagiul doctoral, afost vital bunei desfăşurări a cercetării.

Alături de acest sprijin financiar, nu pot însă sănu menţionez constanta supraveghere a conducă-torului de doctorat, Prof. Dr. Nicolae Bocşan şiîndrumările sale care au fost de multe ori finalizateprin descoperirea unor importante surse arhivisticesau prin alegerea unei mai fericite căi de abordarea subiectului.

Sugestii pentru CNCSIS privind finanțarea tinerilor doctoranzi

în vederea finalizării tezei de doctorat

Consider că CNCSIS ar trebui să susţină încontinuare proiectele de finanţare a doctoranzilor,deoarece numai printr-un sprijin material constant şiexistând siguranţa unui venit pe perioada studiilorse pot aştepta din partea doctoranzilor rezultateştiin ţifice valoroase. În noile condiţii ale sistemului„Bologna” o cercetare de doar trei ani, elaborată înparalel cu alte activităţi menite să suplinească lip-surile pecuniare nu se va putea nicicând comparacu una condusă pe fondul unei stări de siguranţămaterială şi de suport efectiv al muncii ştiinţifice,premise care permit orientarea întregii energii inte -lectuale spre desăvârşirea cercetării doctorale.

from the Romanian Academy Library in Bucharestimposed frequent displacements, because at thattime the using of digital photography in this institu-tion was prohibited. Only at the end of 2007, by thekindness of Acad. Dr. Dan Horia Mazilu, director ofthe RAL, this impediment was overcome. Anotherimportant archive centre was Braşov, where theresearchers from “Casa Mureşenilor” Museum(especially Dr. Valer Rus and Ovidiu Savu) offeredme support in researching some important sourceson the image of the tribunists among their adver-saries. Finally, in Sibiu, I’ve made some investiga-tions at the Library of the Orthodox TheologicalInstitute.

All this ample archive research and the adjacenttravelling was funded mainly by CNCSIS fellow-ships and grants (BD, TD, MD). The financial sup-port of this institution was vital for the positivecourse of my PhD and for the publishing of the relat-ed papers and of the monograph that completed theresearch.

Last but not least, I feel that I should mentionthe constant support of Prof. Dr. Nicolae Bocşan,my PhD advisor, who’s coaching proved more thanuseful in both methodological perspective and dis-covery of new sources.

Suggestions to CNCSIS on fundingyoung doctoral students

to finalize their PhD thesis

I believe that CNCSIS should finance futurePhD projects, because only with a strong financialsupport one can finish a research and deliver valu-able results. The short time destined for the studyand elaboration of the thesis (3 years) does notallow the practice of other salaried activities withoutjeopardizing the quality of the research work, so thePhD student should feel “covered” from this point ofview if quality papers and ground-breaking conclu-sions are expected.

Povestea doctoratului meu - domeniul istorie

Page 40: Povestea doctoratului

38

Scurtă prezentare a lucrării de doctorat

Fenomenele luminescente sunt generate de oserie vastă de procese fizice. În scopul aplicaţiilorde dozimetrie retrospectivă insă, doar procesul determoluminescenţă şi cel de luminescenţă stimulatăoptic sunt de interes. Aceste fenomene constă inemisia fotonică care apare in cazul stimularii ter-mice, respectiv optice a unui izolator sau a unuisemiconductor care a fost în prealabil expus la unflux de radiaţii ionizante, această emisie fiind depen-dentă de doza absorbită. Mecanismul intrisec deproducere a acestor fenomene în cazul cristalelornaturale, cu bandă interzisă largă, cum ar fi cuarţulsau feldspaţii este complicat şi în momentul de faţănu este înteles în totalitate. În ciuda acestui faptînsă, el poate fi aplicat cu succes pentru datare.

În ultima decadă, metodele experimetale lumi-nescente au cunoscut însemnate progrese tehno-logice cât şi metodologice, în momentul de faţă fiindcaracterizate printr-un grad de rigoare intrinsecă raregalat de alte metode de datare. Cu toate acesteaînsă, tehnicile moderne de datare prin luminescenţănu au fost aplicate până acum in nici un laboratordin ţara noastră.

Metoda datării luminiscente implică aplicareasimultană a doua tipuri de masuratori: cuantificareasemnalului optic indus de radioactivitatea ambienta-la in locul in care s-a păstrat proba şi măsurareaexactă a dozei anuale care la randul sau este oproblemă complicată, realizându-se prin măsuratoricare includ spectrometria gama de înaltă rezoluţie,spectrometria alfa sau activarea cu neutroni. O atreia problemă ce trebuie rezolvata este legata deprelucrarea probelor în vederea măsurarii semnalu-lui luminescent.

Scopul tezei mele a fost dezvolatara şi imple-mentarea unor tehinicilor recente pentru deter-minarea cu acurateţe atât a paleodozei cât şi adozei anuale şi aplicarea acestora în câteva aplicaţiicheie.

Pentru determinarea paleodozei sau a dozeiechivalente, procedurile convenţionale de separarea cuarţului din sedimente şi ceramici au fost

Short abstract of the PhD thesis

Luminescence phenomena encompass a verywide range of processes. For the purpose of retro-spective dosimetry only optically stimulated lumines-cence (OSL) and thermoluminescence (TL)processes are of interest. OSL and TL is the lumi-nescence emitted from an irradiated insulator orsemiconductor during exposure to light or respec-tively heat; thus OSL and TL are stimulated process-es. The luminescence signal emitted is dependenton the irradiation history of the sample. Although theprocesses giving rise to luminescence phenomenain natural wide-gap crystals such as quartz andfeldspars are complicated and not fully understoodthis phenomenon can be exploited for dating. In thepast ten years luminescence dating has undergoneextreme technological and methodologicaladvances and at the moment is characterized by adegree of quality control seldom seen with other dat-ing techniques. Despite this however, state of the artluminescence dating techniques have not beenapplied in a Romanian laboratory up to now.

The scope of my thesis was to assure qualitycontrol of procedures concerning paleodose andannual dose estimation in our laboratory and imple-ment state of the art measurement techniques in keyapplications.

For equivalent dose measurement, the extrac-tion of quartz and polymineral fine grains from sam-ples using conventional luminescence dating sam-ple preparation techniques was implemented in ourlaboratory. The purity of the extracted quartz grainswas tested and confirmed by the absence of IR sig-nals following irradiation. The dose rate delivered ondifferent substrates and for different grains sizes bythe 90Sr-Y beta source mounted on the Risø TL/OSLDA-20 luminescence reader was determined bymaking use of gamma dosed calibration quartz sup-plied by Risø and equivalent dose measurementprocedures were validated through an intercompari-son exercise with Gent Luminescence DatingLaboratory, Belgium.

The annual dose was derived based on radionu-clide concentrations determined in our laboratory by

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

Dozimetrie retrospectivă luminescentă cu aplicații în arheologie, geologie și mediu

Retrospective luminescencedosimetry: applications

in archaeology, geology and environmental studies

ALIDA IULIA TIMAR (GABOR)

Universitatea Babeș-Bolyai Cluj-NapocaTel: +40 264405300

Fax: +40 2640591906e-mail: [email protected]

[email protected]

Profesor coordonatorProf. Dr. Cosma Constantin

Page 41: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

39

implemetate. Imbogaţirea extractelor în cuarţ a fostverificată prin analize microscopice, iar lipsa conta-minării semnalului utilizat pentru datare a fost tes-tată prin analizarea raspunsului obţinut în urmastimulării in infraroşu. Debitul dozei absorbite înurma iradierii cu sursa de 90Sr-Y montată pe iradia-torul automat al cititorului de luminescenţă Risø TLOSL DA-20 de către granule de diverse mărimi fix-ate pe diverse substrate a fost determinat folosindcuarţ de calibrare iradiat gamma. Procedurileexperimetale folosite în determinare paleodozei aufost validate prin efectuarea unui exercitiu de inter-comparare cu Gent Luminescence DatingLaboratory, Belgia.

Doza anuala a fost calculata pe baza concen-tratiilor de radionuclizi existente in probe, determi-nate prin spectometrie gamma de înaltă rezoluţie,folosind un detector cu semiconductor Ge de puri-tate înaltă ORTEC. Sistemul a fost calibrat înenergie fosind o sursă de Eu iar în eficacitatefolosind un algoritm Monte Carlo, validat prinmăsurarea de surse standard ale AgentieiInternationale Atomice Viena. A fost implementată ometodă pentru determinarea concentraţiei de 226Raîn mod direct, prin utilizarea liniei gamma interferatecu energia de 186.2 KeV, iar concentraţiile de 234Th,214Pb, 214Bi, 214Bi, 210Pb, 228Ac, 208Tl, şi 40K au fost deter-minate in toate probele analizate.Validarea metode-lor a fost facuta prin efectuarea unui exerciţiu deintercomparare cu alte doua laboratoare care folo -sesc metode independente: spectrometrie alfa(Departamentul de Radiochimie al Universităţii dinVeszprém, Ungaria), respectiv activare cu neutroni(Institutul pentru Cercetări Nucleare, Mioveni,Pitești, România). De asemenea, concentratiile deradionuclizi din probele de loess analizate au fostdeterminate prin spectrometrie gamma şi în labora-torul de datare din Universitatea Gent.

Metodele de datare prin luminescenţă au fostaplicate pentru patru fragmente de ceramicăneolitică provenite din cultura Lumea Nouă, AlbaIulia, scopul acestui studiu fiind îmbunătăţireacronologiei acestui sit. Protocolul unialicotă SAR(single aliquot regeneration) a fost aplicat atât pen-tru emisia UV a cuarțului grosier (90-125 μm) prinstimulare în albastru (OSL) cât şi pentru emisia îndomeniul albastru al granulelor fine (4-11μm) polim-inerale extrase din probe în urma stimulării îninfraroşu (IRSL). Pentru comparare, tehnica con-venţională a dozelor aditive folosind mai multe ali-cote (MAAD) a fost de asemena aplicată pentrusemnalul luminescent obţinut în urma stimulării ter-mice (TL). Vârstele obţinute prin aceste tehnicidiferite au fost in bună concordanţă, dar s-a con-cluzionat că tehnica SAR OSL este mai robustă, şiare o precizie mai bună. Vârsta OSL medie obţinutăplasează tranziţia de la Cultura Foeni la CulturaPetreşti în situl Lumea Nouă la 6.2±0.5ka, intervalce este în bună concordanţă cu aşteptările arhe-ologilor. Pentru stabilirea unei cronologii complete aevoluţiei culturale a sitului Lumea Nouă continuareainvestigaţiilor se impune, dar cu toate acestea stu -diul nostru reprezintă o primă confirmare a faptuluică metodele luminescente pot contribui semnificativla realizarea acestui deziderat.

A doua aplicaţie cheie a metodelor lumines-cente este datarea sedimentelor, în principal a celorde natură eoliană. Aceste depuneri reprezintă o

means of high resolution gamma ray spectrometryusing an ORTEC hiperpure germanium detector.The system was calibrated in energy using aneuropium source while the efficiency calibrationwas performed using a Monte Carlo routine whichwas validated using IAEA standards.

A method for determining 226Ra concentrationsdirectly by making use of the interfered line at186.2keV was implemented. 234Th, 214Pb, 214Bi, 214Bi,210Pb, 228Ac, 208Tl, and 40K can be routinely measuredin environmental samples. The procedures havebeen validated through an intercomparison exer-cise with two other different methods - alpha spec-trometry (The Radiochemistry Laboratory fromVeszprém), respectively instrumental neutron acti-vation (Institute for Nuclear Research, Pitești,Romania), and with Gent Luminescence DatingLaboratory where the same techniques are beingused (high resolution gamma spectrometry with rel-ative efficiency calibration).

Luminescence dating was applied to four pot-tery fragments excavated at Lumea Nouă (AlbaIulia, Romania). The aim of this study was to applynew approaches in optical dating to improve thechronological framework for the site. To this pur-pose, the SAR protocol was applied to both blue(OSL) and infrared stimulated luminescence (IRSL)signals from coarse (90-125 µm) quartz andpolymineral fine (4-11 µm) grains, respectively. Forthe sake of comparison, a more conventionalapproach, which uses MAAD protocol and thermo-luminescence TL signals from polymineral finegrains, was applied as well. It was concluded thatcompared to the TL method, the IRSL and OSLapproaches are based on a more robust datingmethodology. As SAR-OSL dating of quartz yieldedthe most precise age estimates, this was consid-ered to be the technique of choice. The average ofthe four quartz SAR-OSL ages presented aboveplaced the transition from Foeni to Petreşti cultureat Lumea Nouă site around 6.2 ± 0.5 ka, anextremely plausible age taking into considerationthe archaeological information. Further investiga-tions are needed for establishing a completechronological framework for the ancient culturaldevelopment at Lumea Nouă. Nevertheless ourstudy is a clear illustration of how luminescencedating, especially by the use of state-of –the-arttechniques can contribute to this purpose.

The Romanian loess-palaeosol sequences pre-serve a significant terrestrial record of Quaternaryclimate change during at least five Glacial /Interglacial cycles. In comparison to similarsequences elsewhere in Central and EasternEurope, the deposits in Romania have been lessextensively studied. We have carried out a first opti-cally stimulated luminescence (OSL or optical)study for the loess-sequence near Mircea Vodă(Dobrogea, SE Romania) using silt-sized (4-11µm)and silt –sandy (63-90 µm) quartz as dosimeter.Obtained OSL ages confirmed that the uppermostpalaeosol (usually denoted by S1 in stratigraphicnomenclature) formed during the last Interglacial.Both sets of optical ages indicate that the L1 unit didnot accumulate at a constant rate, with loess beingdeposited at a significantly lower rate during thepast ~50 ka. This illustrates the limitations of proxyrecords to interpret and derive a chronology forthese deposits. The age results for the L1 unit con-

Page 42: Povestea doctoratului

40

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

arhivă a schimbărilor climatice din timpul Pleisto -cenului, ratele crescute de depunere ale acestorsedimente fiind indicatori ai perioadelor reci, vân-toase si aride. Implementrea unor metode fizicepentru obţinerea unor vârste ce reflectă in modabsolut momentul depunerii acestor materiale estevitală pentru a avea o buna intelegere a schim-bărilor climatice reflectate de aceste secvenţe.Secvenţele de loess si paleosolurile intercalate dinDobrogea reprezintă in detaliu schimbările climati -ce din ultimii 650 ka fiind unele dintre cele mai com-plete secvenţe de acest tip din Europa. Metodele dedatare prin luminescenta stimulată optic au fost apli-cate atât pe probe de cuarţ fin (4-11 μm) cât şigrosier (63-90 μm) extrase din probe colectate dinstatele L1, L2, L3 şi L4 ale secţiunii Mircea Vodăobţinându-se astfel o primă cronologie de marerezoluție a depunerilor eoliene din Sud EstulRomâniei. Vârstele obţinute confirmă faptul căprimul paleosol bine dezvoltat s-a format în timpulultimului stadiu interglaciar şi indică faptul cădepunerile eoliene din cursul ultimului stadiuglaciar-interglaciar au avut loc în mod continuu darnu cu o rată constantă, viteza de depunere fiind maimică în ultimii 50 ka faţa de perioada 60-70ka.Vârstele obţinute pentru L1 demonstrează limitărileaplicarii metodelor de datare relative pentruobţinerea cronologiei depunerilor de natură eoliană,infirmând presupunerea convenţională asedimetării cu viteză constantă. Rezultatul studiuluinostru este însă în acord cu informaţiile recenteobţinute prin aplicarea metodelor de datere lumi-nescente în datarea secvenţelor de loess paleosoldin diferite zone ale platoului de loess din China,unde de asemenea s-a constatat existenţa ratelorde sedimentare diferite. Prin urmare, studiul nostruaccentuează necesitatea aplicării unor metode dedatare absolute pentru obtinerea cronologieidepunerilor de loess din România şi demonstreazăpotenţialul utilizării datărilor prin metode lumines-cente în interpretarea acestor arhive ale paleocli-matului.

Importanța temei abordate în cadrul tezei de doctorat

pe plan național și internațional

Cu toate că metodele de datare prin lumi-nescenţă sunt considerate un instrument deosebitde valoros în studii de arheologie şi geologie la nivelmondial (a se vedea spre exemplu monografiile şilucrarile extinse Aitken 1985, 1998, Roberts 1997,Stokes 1999, Duller 2004, Wintle 2008 a,b- doarpentru a da câteva exemple), aceste tehnici nu aufost aplicate în mod constant şi riguros în ţara noas-tră până în momentul de faţă. Mentionăm că auexis tat câteva încercări de utilizare a termolumi-nescenţei pentru datarea de material arheologic înCluj Napoca în anii 80 (profesor V.Morariu) şi pen-tru datarea speleothemelor in Bucureşti (Labău et al1996), dar cercetarile au fost stopate din motive pecare nu le cunoştem. Interesul grupului nostru con-dus de profesorul C.Cosma în acest domeniu existăde mai mult de un deceniu (Văsaru, Cosma, 1999),prima aplicaţie fiind facută cu ajutorul unui dispozi-tiv Harshaw modest, cu caracteristici tehnice speci-

trast with the commonly held assumption that loesssedimentation in this region occurred at a constantrate. They are, however, in line with the recentinsights gained from optical dating of Chinese loess,as at several localities in the Chinese loess plateau,loess accumulation rates have been found to varyduring the last glacial period. As such, our study fur-ther demonstrates the importance of absolute datesfor interpreting these detailed archives of regionalclimate and environmental change.

Describe the importance of your PhD topic,

both on national and international levels

Despite the obvious importance and success ofluminescence techniques worldwide (review worksof Aitken 1985, 1998, Roberts 1997, Stokes 1999,Duller 2004, Wintle 2008 a, b- just to name a few)the method was not thoroughly applied in Romaniaup to now. It should be mentioned that someattempts in using thermoluminescence for datingwere made in the past by Professor V.V. Moraiu inCluj in the 1980s and by a group in Bucharest in1990s (Labău et al 1996) but the research wasabruptly ceased for reasons we are not aware of.The interest of the group of Professor Cosma inluminescence dating dates for more than a decadeago (Văsaru, Cosma 1999), and our first applica-tions have been carried out using a Harashaw 2000dosimetric system (Cosma et al 2006, 2008). In2006, the material means necessary in order todevelop a modern luminescence laboratory affiliat-ed to the Faculty of Environmental Sciences ofBabeş-Bolyai University Cluj were finally obtainedthrough a research grant (CEEX 749/2006). Thework presented in this thesis started in the sameyear and is undoubtedly linked to the developmentof the first state of the art luminescence dating lab-oratory in Romania.

At the moment the laboratory in Cluj is fullyoperational and is providing transfer of knowledgeto other two luminescece dating laboratories underdevelopement in Iasi and Bucharest.

The first aim of our work was to ensure that themethodology applied in Luminescence DatingLaboratory in Cluj both in the case of gamma spec-trometric measurements (for radionuclide specificactivity determination in environmental samples) aswell as for sample preparation and luminescencemeasurements are robust in order to be able toobtain accurate values for both anual dose andequivalent doses of samples investigated. In orderto do that, both internal checks and intercomparisonexercises with other laboratories have been per-formed. The second but more important aim of thisthesis was to apply state of the art luminescencemethodology in dating archaeological and geologi-cal materials of interest.

For archaeological applications, the LumeaNouă site was chosen, as this location is consideredto be of major importance for reconstructing theNeolithic and Aeneolithic periods in Romania andwell known for its Neolithic painted pottery. (Beneaet al., 2007)

Most efforts were conducted into appling lumi-nescence methods for dating geological materials,in particular the famous loess palaeosol sequenceof Mircea Vodă. We have chosen this application

Page 43: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

41

fice dozimetriei de personal prin termoluminesceţă,care nu sunt satisfacătoare în cazul aplicaţiilor dedatare (Cosma et al, 2006, 2008).

În anul 2006, graţie unui contract de finaţare(CEEX 749-2006-C.Cosma) necesităţiile materialevitale pentru dezvolatrea unui laborator modern dedatare prin luminescenţă in cadrul Facultaţii de�tiin ţa Mediului, Universitatea Babeş-Bolyai ClujNapoca au fost asigurate. Întreaga mea activitatedesfaşurată în cursul perioadei studiilor doctoraleeste indisolubil legată de dezvoltarea acestui labo-rator. În momentul de faţă laboartorul este completfuncţional şi oferă consiliere şi sprijin altor doualabo ratoare de datare prin luminescenţă aflate încurs de dezvoltare in Iaşi şi Bucureşti.

Pricipalul scop al tezei mele a fost imple-mentarea şi dezvoltarea metodelor de preparare aprobelor şi analiză luminescentă pentru deter-minarea palodozei, a metodelor gamma spectro-metrice pentru determinarea concentraţiei deradionuclizi din probe de mediu pentru deter-minarea dozei anuale şi verificarea acurateţii aces-tor proceduri. Pentru aceasta, am aplicat teste derigoare internă şi am participat in exerciţii de inter-comparare cu alte laboratoare.

Al doilea deziderat a constat în aplicareametodelor in studii de caz cheie. Ca aplicaţie înarheologie s-au datat ceramici provenite din situlLumea Nouă. Acest sit are o importanţă e majorăpentru reconstrucţia perioadelor Neolitic şi Eneoliticpe teritoriul Romaniei, fiind bine cunoscut in specialpentru ceramica tipică pictată (Cosma et al 2006,Benea et al 2007).

Marea parte a eforturilor au fost însă direcţio -nate pentru aplicarea metodei în geologie şi paleo-climatologie prin realizarea unei cronologii de marerezoluţie a depunerilor de natură eoliană pentrusecţiunea de loess din apropierea localităţii MirceaVodă, Dobrogea. Am ales această aplicaţiedeoarece în comunitatea ştiinţifică internaţionalăeste unanim acceptat faptul că secţiunile de loessreprezintă o arhivă detaliată a schimbărilor climaticedin cursul Pleistocenului, depozitele din Româniafiind mult mai puţin studiate decât formaţiunile simi-lare din Europa de Vest (Frechen, 2003). Mai multdecât atât, aceste depozite sunt considerate a fiprintre cele mai complete din Europa, presupunâdu-se că reprezintă legatura dintre depozitele tipiceperiglaciare din vest şi depunerile tipic eoliene dinChina.

O schemă cronostratigrafică a depunerilor deloess din România bazată pe studii geomorfologice,litologice şi pedostratigrafice a fost realizată ante rior(Conea, 1969), iar studii recente asupra proprie -tăţilor magnetice ale acestor roci sedimentare şi alepaleosolurilor intercalate au evidenţiat potenţialulutilizării variaţiei susceptibilităţii magnetice în core-laţie cu curbele de variaţie izotopică δO18 ca indi-cator paleoclimatic (Panaiotu et al. 2001, Buggle etal 2008). Cu toate acestea, metodele mentionatemai sus se bazează pe presupunerea că depune rileau avut loc in mod continuu, cu o rată desedimetare constantă şi că stratele nu contin hiaturide eroziune. Prin urmare, utilizând aceste metode,se poate obtine doar o informaţie indirectă asupravârstelor stratelor în ansamblu.

Metodele de datare prin luminescenţă sunt înmoment de faţă singurele tehnici care permit deter-

because it is widely recognized that Romanianloess sequences preserve a significant terrestrialrecord of Quaternary climate change, but in com-parison to similar sequences elsewhere in Centraland Eastern Europe, the deposits in Romania havebeen less extensively studied (Frechen et al.,2003). Having an absolute chronology onRomanian loess sequences is of uttermost impor-tance as these sequences are thought to beamongst the thickest and most complete in Europe,and they form the link between the glacial loessdeposits of Western and Central Europe and thenon-glacial loess deposits that extend all the way toChina.

A chronostratigraphical framework for theRomanian loess deposits has previously beenestablished through geomorphological, lithologicaland pedostratigraphical analysis (Conea, 1969).Luminescence dating has seen very little applica-tion to Romanian loess. We are only aware of theexploratory study by Balescu et al. (2003). In thisstudy, four IRLS ages were obtained for a sectionnear Tuzla (Dobrogea, SE Romania). Recent stud-ies of the magnetic properties of the loess /palaeosol sequences have demonstrated the poten-tial of magnetic susceptibility as a climatic proxy(see e.g. Panaiotu et al., 2001; Buggle et al., 2008);the variations in magnetic susceptibility are thenmatched to orbitally tuned δ18O records to derive adepositional chronology for the sequences.However, this approach assumes that the depositsare complete (i.e. no erosive hiatuses are present),and it can only provide indirect age information forentire units.

An important interference that emerges fromdetailed studies is the fact that loess record is sel-dom continuous and even during the last inter-glacial-glacial cycle large amplitude changes in sed-imentation rates occurred.

Luminescence dating is, at present, the onlymethod that allows establishing an absolutechronology for loess deposits. Moreover, the char-acteristics of loess make it an ideal material fordeveloping, testing and applying luminescencetechniques. Indeed, luminescence dating usesgrains of quartz and/or feldspar, which are both typ-ically abundant in loess, and the windblown natureof loess ensures that the luminescence clock wascompletely reset prior to deposition. Thus, obtainingan absolute chronostratigraphical framework for theRomanian loess deposits is essential to determine(i) the timing of climatic events that are registered inthe loess, (ii) the rate of processes such as sedi-mentation and pedogenesis and (iii) the correlationbetween the loess sequences that are spread allover Europe.

We point out as well that by reconstructing pastclimates and the climatic variation throughout timedata obtained can be used to test the accuracy ofcomputer models that simulate climatic change.Simulations of the radiative impacts of dust underpresent climate conditions have been performedand already incorporate the effects of anthropogeni-cally derived dust (Tegen et al 1996). However, theimpact of the changes in the productivity of naturaldust sources over geological time and the incorpo-ration of dust deflation, transport and depositionprocesses is just beginning as spatially extensivedata sets documenting the observed changes in

Page 44: Povestea doctoratului

42

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

minarea de vârste absolute pentru depunerile deloess. Mai mult decât atât, datorită naturii eoliene adepunerilor de loess, aceste reprezintă un materialideal pentru metodele OSL, transportul granulelorasigurând resetarea semnalului luminescent.

O concluzie de importantă majoră rezultată inurma aplicării acestor metode este faptul cădepunerile eoliene sunt în cazuri rare caracterizateprin rate de sedimetare constante, variaţii semifica-tive ale acestui parametru având loc în cursul ulti -mu lui ciclu interglaciar-glaciar.

Prin urmare, obţinerea unei cronostatigrafiiabsolute a depunerilor eolinene din România estede importanţă majoră pentru a avea informaţiidespre: cronologia evenimetelor climatice înregis-trate în loess (formarea paleosolurilor), rata proce-selor de sedimetare şi pedogeneză, posibile corelariîntre evenimentele climatice înregistrate în sectiunidin diferite zone geografice.

Precizăm de asemenea, că reconstrucţia paleo-climatelor şi a variaţiilor climatice din trecut poatesevi la verificarea modelelor climatice actuale.Influenţa depunerilor de praf de origine antropogenăau fost deja incluse în simulări (Tegen et al, 2006),dar impactul acestui poluant trebuie luată în conside-rare în strânsă corelaţie cu variaţiile de origine natu -rală ale cantităţii de praf din atmosfetă (Harrison etal, 2001). Analiza ratelor de sedimetare terestre (înspeţă în depunerile de loess) în relaţie cu evoluţiapaleoclimatului poate furniza date importante inacest sens. Prin urmare, realizarea unor cronologiiabsolute de mare rezoluţie pentru secvenţele deloess conduce la obţinerea de parametrii de inputpentru verificare modelelor climatice actuale,servind nu numai în caracterizarea variaţiilor din tre-cut cât şi pentru predicţiile viitoare.

Contribuțiile potențiale raportate la celemai recente realizări existente în fluxul

principal de publicații

Loessul este considerat un material ideal pentruaplicarea metodelor de datare prin luminescenţă. Încursul acestei teze de doctorat a fost realizată oprimă cronologie absolută de mare rezoluţie adepunerilor din secvenţa Mircea Vodă (Dobrogea,SE România), aplicând metode de datare prin lumi-nescenţă stimulată optic. Studiul a fost facut peprobe colectate din ultimele patru perioade glaciare,folosind ca dozimetru granulele fine (4-11μm) decuarţ (Timar et al. 2010). Vârstele obţinute core-spund informaţiilor pedostratigrafice şi au fost com-parate cu informaţii adâncime-vârstă obţinute inurma modelării matematice a variaţiei susceptibi -lităţii magnetice (prin curtoazia doamnei confer-enţiar Cristina Panaiotu şi domnului conferenţiarCristian Panaiotu- Universitatea Bucureşti). VârsteleOSL obţinute indică însă faptul că depunerileeoliene din cursul ultimului stadiu glaciar-interglaciarau avut loc în mod continuu dar nu cu o rată con-stantă, viteza de depunere fiind mai mică în ultimii50 ka faţa de perioada 60-70ka. Vârstele obţinutepentru L1 demonstrează limitările aplicarii metode-lor de datare relative pentru obţinerea cronologieidepunerilor de natură eoliană, infirmând pre-supunerea convenţională a sedimetării cu vitezăconstantă. Această constatare este insă în acord cu

dust accumulation rates during the last interglacial-glacial cycle are required in order to test model sim-ulation of dust cycles (Harrison et al 2001). Thusinvestigation of sediment deposition in relation topalaeoclimatic changes is a major focus in modernearth modeling because having an accurate knowl-edge of the aeolian sedimentation rates during theQuaternary may help in creating extended modelsof dust cycles and thus of climate change, witheventually making predictions on future trends pos-sible. Thus, dating sedimentary deposits is impor-tant for environmental sciences not only as a matterof reconstructing the past trends but also for pre-dicting future ones.

Potential contributions compared to the most recent achievements

in the main publications

Loess is generally considered as an ideal mate-rial for luminescence dating. We have reported thefirst optically stimulated luminescence (OSL) agesfor the loess sequence near Mircea Vodă(Dobrogea, SE Romania). The study focussed onloess from the last four glacial periods and used silt-sized (4-11µm) quartz as dosimeter (Timar et al.,2010a). An internally consistent set of optical ageswas obtained and the optical ages have been com-pared with a magnetic time-depth model ellaborat-ed by Dr. Cristian Panaiotu and Dr. CristinaPanaiotu (University of Bucharest) based on mag-netic susceptibility measurements. Based on lumi-nescence ages, evidence was presented for a vary-ing loess accumulation rate during the Last Glacial.the optical ages indicate that this unit did not accu-mulate at a constant rate, with loess being deposit-ed at a significantly lower rate during the past ~50ka. This illustrates the limitations of proxy records(such as magnetic susceptibility) to interpret andderive a chronology for these deposits. The ageresults for the L1 unit contrast with the commonlyheld assumption that loess sedimentation in thisregion occurred at a constant rate. They are, how-ever, in line with the ideas emerging from the studyof Singhvi et al. (2001), and the recent insightsgained from optical dating of Chinese loess; at sev-eral localities in the Chinese loess plateau, loessaccumulation rates have been found to vary duringthe last glacial period (see e.g. Stevens et al. 2007;Buylaert et al., 2008).

While it could be confirmed that the uppermostpalaeosol (usually denoted by S1 in stratigraphicnomenclature) formed during the last Interglacial,comparison with independent age control (pedos-tratigraphy and a newly developed palaeomagnetictime-depth model) also indicated that the datingprocedure underestimates the true burial age fromthe penultimate glacial period onwards. The SAR-OSL ages obtained for the three samples takenbelow the S1 soil are interpreted as age underesti-mates, with the degree of age underestimationincreasing with depth. Interestingly, the lumines-cence characteristics do not indicate such behavior.These results are consistent with those reported forold (>70 ka) Chinese loess (Buylaert et al., 2007;2008), and with the more general suggestion thatSAR may underestimate the true age (to somedegree) in the older age range (see e.g. Murray etal., 2007). Our results are in contrast to the findingsby Murray et al. (2008) for quartz extracted from a

Page 45: Povestea doctoratului

43

concluziile studiului efectuat de Singhvi in 2001, şicu rezulate recente obţinute in urma datării unorsecvenţe diferite din platoul de loess din China(Stevens et al. 2007, Buylaert et al 2008).

Vârstele luminescente obţinute confirmă core-larea primului paleosol bine dezvoltat (notat cu S1în nomenclatura stratigrafică) cu ultimul Interglaciar.În cazul probelor colectate însă din statele L2, L3 siL4 s-a constatat că vârstele SAR-OSL obţinute prinmetode luminescente subestimează timpul trecutdin momentul depunerii. În mod interesant însă,caracteristicile semnalului luminescent reprodus înlaborator nu indică faptul că acest fenomen ar tre-bui sa aibă loc. Aceste rezultate sunt în concor-danţă cu observaţiile raportate pentru cuarţul extrasdin loess din China cu vârste de peste 70ka(Buylaert et al. 2007, 2008) şi cu sugestia mai gene -rală că protocolul SAR ar conduce la obţinerea dedoze echivalente care subestimează într-o oare-care masură paleodozele pentru vârste mari(Murray et al., 2007). Rezultatele sunt însă în deza-cord cu concluziile unui studiu efectuat pe cristalede cuarţ extrase din un depozit din zona râuluiSeyda din nordul Rusiei. În acest studiu (Murray etal., 2008), doze naturale de aproximativ 350 Gy aufost obţinute folosind regiunea liniară supra-expo-nenţială a curbei de creştere a semnalului lumines-cent în funcţie de doză, rezultând vârste OSL înbună concordanţă cu informaţia geologică.

Studiul nostru a concluzionat că metodele SAROSL pot fi aplicate pe cuarţ fin extras din loessul deorigine dobrogeană pentru a obtine o cronologie demare acuraţe pâna la vârste de 70ka, vârstă cesorespunde unei doze echivalente de 200Gy. Celputin în acest caz, se pare că folosirea regiuniiliniare supra-exponenţiale a curbei de creştere asemnalului luminescent nu conduce la obţinera devârste de mare acurateţe, iar în cazul dozelor mariposibilele influenţă a debitului folosit in laborator tre-buie luată in vedere.

Rezultatele menţionate anterior au fost prezen-tate în cadrul “12th International Conference onLuminescence and Electron Spin ResonanceDating (LED 2008)”, 18–22 September 2008,Peking University, Beijing, China, unde amobţinut premiul “Vagn Mejdahl”pentru con-tribuţii remaracabile ca student.

În ultimii ani, cuarţul a ocupat poziţia dedozimetru preferat pentru datarea prin lumi-nescenţă a depozitelor de loess. Diverse aplicaţii aufost facute folosind diferite mărimi ale granulelorminerale: cuarţ fin (4-11 µm) (Watanuki et al. 2003;Wang et al. 2006; Lu et al. 2007; Timar et al., 2010),mediu (35-63 µm) (Roberts, 2006; Stevens et al.2007; Lai et al., 2007) sau nisipos (63-90 µm)(Buylaert et al., 2007; 2008), presupunându-se capentru un depozit de natură eoliana oricare dintreaceste fracţiuni este potrivită pentru a obţinemomentul depunerii. Nu există insă nici un studiucare să demonstreze explict acest lucru, prezen-tând o comparaţie între vârste obţinute folosinddiferite fracţiuni. În anul 2009 am realizat un aseme-nea studiu pentru secţiunea Mircea Vodă, con-cluzionând ca vârstele obţinute pe granule finediferă semnificativ de cele obţinute folosind cuarţnisipos (63-90 µm) (Timar Gabor et al., 2010).

deposit on the Seyda River in northern Russia. Inthe latter study, natural doses of ~350 Gy wereobtained using the high dose linear region of thegrowth curve, which resulted in optical ages thatwere in excellent agreement with the independentage controls.

We concluded that optical dating of fine-grainedquartz can be used to establish a reliable chronolo-gy for Romanian loess up to ~70 ka. This age val-ues correspond to equivalent doses of ~ 200Gy. Upto this value an exponential function and an expo-nential plus a linear term function give the samegoodness of fit to experimental data. At least for oursamples, the results obtained from the high doselinear region of the growth curve do not appear tobe accurate. The procedure underestimates the trueburial age when applied to loess that was depositedbefore the last climatic cycle; further research isnecessary to establish what causes the age under-estimation. Our results illustrated that an apparent-ly reliable OSL laboratory measurement procedurenot necessarily guarantees an accurate determina-tion of the true burial.

These finds have been presented at “12thInternational Conference on Luminescence andElectron Spin Resonance Dating (LED 2008)”,18–22 September 2008, Peking University,Beijing, China, where I was awarded with “VagnMejdahl Prize” for Outstanding PosterPresentation.

In recent years, quartz has become the dosime-ter of choice and modern optical dating technologyis increasingly applied to various grain-size frac-tions of quartz that have been extracted from loess.Optically stimulated luminescence (OSL) dating hasbeen applied to silt-sized (4-11 µm) quartz(Watanuki et al. 2003; Wang et al. 2006; Lu et al.2007; Timar et al., 2010), middle-sized (35-63 µm)quartz (Roberts, 2006; Stevens et al. 2007; Lai etal., 2007) and sand-sized (63-90 µm) quartz(Buylaert et al., 2007; 2008). While it seems logic toassume that for a windblown material (such asloess) grains from several fractions are suitable foroptical dating, this has not been explicitly demon-strated. At least to our knowledge, no studies areavailable that compare the luminescence character-istics and age of quartz grains of different granulo-metric fractions extracted from loess. We have con-ducted such a study on samples collected fromMircea Vodă loess section (Timar et al 2010 b). Thisstudy demonstrated that luminescence dating ofloess may be more complicated. For samples col-lected from the loess sequence near Mircea Vodă(SE Romania), it is observed that OSL signals fromsilt-sized and sand-sized quartz yield ages that dif-fer significantly. The OSL characteristics of bothfractions, however, appear just as suitable for datingthe deposits. The signals are dominated by a fastcomponent and they are thermally stable. The OSLsignals from the two fractions behave well in theSAR protocol (in terms of recycling, recuperationand dose recovery), indicating that the SAR proto-col should be suitable for determining the equivalentdose in both. As such, there would be no cause todoubt the data generated by analysis of a singlegrain-size fraction of quartz (at least from a purelaboratory-methodological perspective). For now, it

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

Page 46: Povestea doctoratului

44

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

Caracteristicile semnalului OSL pentru ambele cate-gorii de granule au fost analizate in detaliu, trecândtoate testele de rigoare intrinsecă specifice metodeişi indicând astfel faptul că datarea secţiunii utilizândoricare dintre cele doua fracţiuni şi protocolul SARconduce la rezultate de bună acurateţe. Rezultateleobţinute conduc însă la o controversă logică cu rele-vanţă pentru studiile viitoare. Deşi studiul nostrureprezintă un caz individual se pare că observaţiisimilare au mai fost facute foarte recent(Vandenbergheet al., 2009). Studiul nostru arată fap-tul ca datarea loessului, cel puţin în cazul vârstelormari, ramâne o temă de cercetare dificilă.

Aceste rezultate au fost diseminate prin conmu-nicări orale la ”International conference on loessresearch - LOESSFEST ’09 ”, 31 August -3September 2009, Novi Sad, Serbia și ”10th inter-national conference “Methods of AbsoluteChronology”, 21-25 April 2010, Gliwice, Poland.

is concluded that optical dating of quartz is a pow-erful tool for recognizing variations in loess sedi-mentation rate that occurred during the lastGlacial/Interglacial cycle. At least for the loessrecord near Mircea Voda, it also allows establishingthe chronostratigraphic position (MIS 5) of theuppermost well-developed palaeosol (S1). Indeed,although this study focussed on samples from a sin-gle section, there is evidence that the phenomenonmay be more ubiquitous (Vandenberghe et al.,2009). The apparent controversy arises upon com-parison of the age results obtained for quartz grainsfrom different fractions and this observation is of rel-evance to both past and future studies worldwide.

These finds have been presented atInternational conference on loess research -LOESSFEST ’09”, 31 August - 3 September2009, Novi Sad, Serbia and ”10th internationalconference “Methods of Absolute Chronology”,21-25 April 2010, Gliwice, Poland.

Bibliografie / References:1. Aitken M.J., 1985. Thermoluminescent Dating.

Academic Press, London, 359p. ISBN: 0-12-046380-6.

2. Aitken M.J., 1998. An introduction to optical dat-ing. The dating of Quaternary Sediments by theuse of Photon-Stimulated Luminescence. OxfordUniversity Press, Oxford, 267p, ISBN: 0-19-854092.

3. Balescu, S., Lamothe, M., Mercier, N., Huot, S.,Balteanu, D., Billard, A. and Hus, J., 2003.Luminescence chronology of Pleistocene loessdeposits from Romania: testing methods of agecorrection for anomalous fading in alkalifeldspars. Quaternary Science Reviews. 22/10-13, 967-973.

4. Benea V., Vandenberge D., Timar A., Van denHaute P., Cosma C., Gligor M., Florescu C.,2007. Lu minescent dating of Neolithic ceramicsfrom Lumea Nouă, Romania. Geochronometria 28,9-16.

5. Buggle, B., Hambach, U., Glaser, B.,Gerasimenko, N., Marković, S., Glaser, I., Zöller,L., 2008. Stratigraphy and spatial and temporalpaleoclimatic trends in Southeastern/EasternEuropean loess paleosol sequences. QuaternaryInternational, (in press) doi:10.1016/j.quaint.2008.07.013.

6. Buylaert J.P., Vandenberge D., Murray A.S., HuotS., De Corte F. and Van den Haute P., 2007.Luminescence dating of old (>70ka) Chineseloess: a comparison of single aliquot OSL and IRSLtechniques. Quaternary Geochronology 2, 9-14.

7. Buylaert, J.P., Murray, A.S., Vandenberghe, D.,Vried, M., De Corte, F., Van den haute, P., 2008.Optical dating of Chinese loess using sand-sizedquartz: Establishing a time frame for LatePleistocene climate changes in the western partof the Chinese Loess Plateau. QuaternaryGeochronology 3, 99-113.

8. Conea, A. 1969. Profils de loess en Roumanie.La stratigraphie des loess d’Europe. In: Fink, J.(Ed.), Bulletin de l’Association française pour l’é-tude du Quaternaire,.Suppl. INQUA, 127–134.

9. Cosma C., Benea V., Timar A., Barbos D.,Paunoiu C., 2006. Preliminary dating results on

ancient ceramics from Romania by means ofthermoluminescence. Radiation Measurements41, 987-990.

10. Cosma C. Timar A., Benea V., Pop I., Jurcut T.,Ciorba D., 2008. Using natural luminescentmaterials and highly sensitive sintered dosime-ters MCP-N (LiF:Mg,Cu,P) in radiation dosime-try. Journal of optoelectronics and advancedmaterials vol. 10, nr 3, 573-577.

11. Duller G.A.T., 2004. Luminescence dating ofQuaternary sediments: recent advances.Journal of Quaternary science 19, 183-192.

12. Frechen, M., Oches, E.A., Kohfeld, K.E., 2003.Loess in Europe – mass accumulation ratesduring the Last Glacial Period. QuaternaryScience Reviews 22, 1835-1857.

13. Harrison S., Kohfeld K., Roelandt C., Claquin T.,2001. The role of dust in climate changes today,at the last glacial maximum and in the future.Earth Science Reviews 54, 43-48.

14. Labau, V., Gaspar, E., Paunica, T., 1996.Speleothems dating using the thermolumines-cence method. Theoret. Appl. Karstology 9,29–34.

15. Lai ZP, Wintle A.G., Thomas S. G., 2007. Ratesof dust deposition between 50 ka and 20 karevealed by OSL dating at Yuanbao on theChinese Loess Plateau. Palaeogeography,Palaeoclimatology, Palaeoecology 248, 431-439.

16. Lu Y.C., Wang X. L., Wintle A.G., 2007. A newOSL chronology for dust accumulation in thelast 130 000 yr for the Chinese Loess Plateau,Quaternary Research, 67, 152-160.

17. Murray A.S., Svendsen J.I., Mangerud J.,Astakhov V.I., 2007. Testing the accuracy ofquartz OSL dating using a known-age Eemiansite on the river Sula, northern Russia.Quaternary Geochronology 2, 102-109.

18. Murray, A.S., Buylaert, J.-P., Henriksen, M.,Svendsen, J.-I, Mangerud, J., 2008. Testing thereliability of quartz OSL ages beyond theEemian. Radiation Measurements 43, 776-780.

19. Panaiotu, C.G., Panaiotu, E.C., Grama, A.,Necula, C., 2001. Paleoclimatic Record fromLoess-Paleosol Profile in Southeastern Roma -nia. Phys. Chem. Earth (A) 11-12, 893-898.

Page 47: Povestea doctoratului

45

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

Modul de valorificare/diseminare a rezultatelor cercetării

(publicare articole, participare la conferințe, potențiale aplicații ale temei)

PUBLICAŢII ISI

1. Cosma C., Benea V., Timar A., Barbos D.,Paunoiu C. (2006) “Preliminary dating results onancient ceramics from Romania by means ofthermoluminescence.” Radiation Measurementsnr. 41, 987-990.

2. Benea V., Vandenberge D., Timar A., Van denHaute P., Cosma C., Gligor M., Florescu C.(2007) “Luminescent dating of Neolithic ceramicsfrom Lumea Nouă, Romania.” Geochronometrianr. 28, 9-16.

3. Cosma C., Timar A., Benea V., Pop I., Jurcut T.,Ciorba D. (2008) “Using natural luminescentmaterials and highly sensitive sintered dosime-ters MCP-N (LiF:Mg,Cu,P) in radiation dosime-try.” Journal of optoelectronics and advancedmaterials vol. 10, nr 3, 573-577.

4. Cosma C., Ciorba D., Timar A., Szacsvai K.,Dinu A. (2009) “Radon exposure and lung cancerrisk in Romania.” Journal of EnvironmentalProtection and Ecology, nr 1., 94-104.

5. Cosma C., Petrescu I., Meilescu C., Timar A.(2009) “Studies on the radioactivity of lignite fromthe area between the Danube and Motru (South-West Romania) and the incidence on the environ-ment.” Journal of Environmental Protection andEcology, nr 1., 192-201.

Further use and dissemination of the research results

(articles, conference participations,potential applications of the topic

ISI PUBLICATIONS

1. Cosma C., Benea V., Timar A., Barbos D.,Paunoiu C. (2006) “Preliminary dating results onancient ceramics from Romania by means ofthermoluminescence.” Radiation Measurementsnr. 41, 987-990.

2. Benea V., Vandenberge D., Timar A., Van denHaute P., Cosma C., Gligor M., Florescu C.(2007) “Luminescent dating of Neolithic ceramicsfrom Lumea Nouă, Romania.” Geochronometrianr. 28, 9-16.

3. Cosma C., Timar A., Benea V., Pop I., Jurcut T.,Ciorba D. (2008) “Using natural luminescentmaterials and highly sensitive sintered dosime-ters MCP-N (LiF:Mg,Cu,P) in radiation dosime-try.” Journal of optoelectronics and advancedmaterials vol. 10, nr 3, 573-577.

4. Cosma C., Ciorba D., Timar A., Szacsvai K.,Dinu A. (2009) “Radon exposure and lung cancerrisk in Romania.” Journal of EnvironmentalProtection and Ecology, nr 1., 94-104.

5. Cosma C., Petrescu I., Meilescu C., Timar A.(2009) “Studies on the radioactivity of lignite fromthe area between the Danube and Motru (South-West Romania) and the incidence on the environ-ment.” Journal of Environmental Protection andEcology, nr 1., 192-201.

20. Roberts R.G., 1997. Luminescence dating inarchaeology: from origins to optical. RadiationMeasurements 27: 819-892.

21. Roberts H.M., 2006. Optical dating of coarse-siltquartz from loess: Evaluation of equivalent dosedetermination and SAR procedural checks.Radiation Measuremets 41, 923-929.

22. Singhvi, A.K., Bluszcz, A., Bateman, M.D.,Someshwar Rao, M., 2001. Luminescence dat-ing of loess- palaeosol sequences and cover-sands: methodological aspects and palaeocli-matic implications. Earth-Science Reviews 54,193-211.

23. Stevens, T., Armitage, S.J., Huayu, L., Thomas,D.S.G., 2007. Examining the potential of highresolution OSL dating of Chinese loess.Quaternary Geochronology 2, 15-22.

24. Stokes S., 1999. Luminescence dating applica-tions in geomorphological research.Geomorphology 29, 153-171.

25. Tegen, I., Lacis A.A., Fung I., 1996. The influ-ence of climate forcing of mineral aerosols fromdisturbed soils. Nature 280, 419-422.

26. Timar A., Vandenberghe D., Panaiotu E.C.,Panaiotu C.G., Necula C., Cosma C. and Vanden haute P., 2010a. Optical dating ofRomanian loess using fine-grained quartz.Quaternary Geochronology, 5, 143-148.

27. Timar Gabor A., Vandenberghe D.A.G.,Vasiliniuc , S., Panaoitu , C. E., Panaiotu, C. G.,Dimofte, D., Cosma, C., 2010. Optical dating ofRomanian Loess a comparison between silt-

sized and sand-sized quartz. QuaternaryInternational. (QUATINT - S-10- 00155).

28. Vandenberghe D.A.G., De Meester E., VelgheG., Zöller L., Van den haute P., 2009. A chrono-logical study of the loess deposits over- andunderlying the Eltville tephra using the newestluminescence techniques applied to sand-sizedquartz: results from two Late-Weichselian typelocalities. Abstract book Loessfest ’09 –International Conference on Loess Research,31 August – 1 September, 2009, Novi Sad,Serbia, 31.

29. Văsaru G, Cosma C., 1998. GeocronologieNucleară. Editura Dacia, Cluj Napoca, 346p,ISBN:973-35-0650-8.

30. Wang X., Lu Y., Zhao H., 2006. On the perform-ance of single aliquot regenerative-dose (SAR)protocol for Chinese loess: fine quartz andpolymineral grains. Radiation Measurements41, 1-8.

31. Watanuki T., Murray A.S., Tsukamoto S., 2003.A comparison of OSL ages derived from silt-sized quartz and polymineral grains fromChinese loess, Quaternary Science reviews 22,991-997.

32. Wintle A.G., 2008a. Luminescence dating:where it has been and where it is going.Boreas,Vol. 37, p. 471–482.

33. Wintle A.G., 2008b. Fifty years of luminescencedating. Archaeometry 50, 2, 276– 312.

Page 48: Povestea doctoratului

46

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

6. Begy R.C., Cosma C., Timar A., Fulea D. (2009)“The Determination of Absolute Intensity of234mPa’s 1001 keV Gamma Emission Using MonteCarlo Simulation.” Journal of RadiationResearch, nr. 50, 277-279.

7. Cosma C., Timar A., Benea V., Pop I., MoldovanM. (2009) “Carbon Molecular Sieve for Radonand Thoron Monitoring” Romanian Journal ofPhysics, nr. 3-4, vol. 54, 401-405.

8. Begy R., Cosma C., Timar A., (2009) “Recentchanges in Red Lake (Romania) sedimentationrate determined from depth profiles of 210Pb and137Cs radioisotopes” Journal of EnvironmentalRadioactivity, nr. 100, 644-648.

9. Timar A., Vandenberghe D., Panaiotu E.C.,Panaiotu C.G., Necula C., Cosma C. and Vanden haute P. (2010) Optical dating of Romanianloess using fine-grained quartz. QuaternaryGeochronology, 5, 143-148.

10. Timar Gabor A., Vasiliniuc, �., Bădărau, A.S.,Begy, R., Cosma C., (2010). Testing the poten-tial of optically stimulated luminescence datingmethods for dating soil covers from the foreststeppe zone in Transylvanian basin.-Carpathian Journal of Earth and EnvironmentalSciences - Acceptat.

Trimise- in recenzie:11. Timar Gabor A., Vandenberghe D.A.G.,

Vasiliniuc , S., Panaoitu , C. E., Panaiotu, C. G.,Dimofte, D., Cosma, C. (2010). Optical datingof Romanian Loess a comparison between silt-sized and sand-sized quartz. QuaternaryInternational. (QUATINT - S-10- 00155).

12. Timar Gabor A., Ivașcu C., Vasiliniuc Ș.,Dărăban L., Ardelean I., Cosma C., Cozar O.(2010) Thermoluminescence and optically stim-ultaed luminescence properties of0.5P2O5-xBaO-(0.5-x)Li2O glass systems formedical dosimetry. Applied Radiation andIsotopes (ARI-D-10-00199).

PUBLICAŢII BDI13. Timar A., Cosma C., Benea V., Begy R., Jobagy

V., Szeiler G., Barbos D., Fulea D. (2007),Estimation of environmental radionuclide con-centration in soils, a comparison of methods forthe annual radiation dose determination in lumi-nescence dating, Studia Universitatis, Babes-Bolyai, Geologia, 52 (1), 80-81.

ALTE PUBLICAŢII ÎN VOLUME CU RECENZORI14. Cosma C., Petrescu I, Meilescu C., Timar A.

(2007), Properties of lignite from Oltenia andtheir influence on the environment, StudiaUniversitatis Babes-Bolyai, Ambientum, I, 1—2p.: 65-75.

15. Begy R., Cosma C., Timar A., Fulea D. (2007),A study on Cs-137 contamination of soils fromcertain regions of Transylvania, Environmentand Progress (Environment-Research,Protection and Management) Editori: MunteanuL., Mihaiescu R. nr 9., p.: 73-76.

16. Cosma, C., Timar, A., Benea, V., Begy, R.,(2008), Nuclear and Seminuclear DatingMethods: Application in Archeology, Geologyand Environmental Science, Terrestrial radionu-clides in the Environment, EnvironmentalConferences Veszprem, ISBN 978 963 9696488, pp. 23-35.

6. Begy R.C., Cosma C., Timar A., Fulea D. (2009)“The Determination of Absolute Intensity of234mPa’s 1001 keV Gamma Emission UsingMonte Carlo Simulation.” Journal of RadiationResearch, nr. 50, 277-279.

7. Cosma C., Timar A., Benea V., Pop I., MoldovanM. (2009) “Carbon Molecular Sieve for Radonand Thoron Monitoring” Romanian Journal ofPhysics, nr. 3-4, vol. 54, 401-405.

8. Begy R., Cosma C., Timar A., (2009) “Recentchanges in Red Lake (Romania) sedimentationrate determined from depth profiles of 210Pb and137Cs radioisotopes” Journal of EnvironmentalRadioactivity, nr. 100, 644-648.

9. Timar A., Vandenberghe D., Panaiotu E.C.,Panaiotu C.G., Necula C., Cosma C. and Van denhaute P. (2010) Optical dating of Romanian loessusing fine-grained quartz. QuaternaryGeochronology, 5, 143-148.

10. Timar Gabor A., Vasiliniuc, �., Bădărau, A.S.,Begy, R., Cosma C., (2010). Testing the poten-tial of optically stimulated luminescence datingmethods for dating soil covers from the foreststeppe zone in Transylvanian basin.- CarpathianJournal of Earth and Environmental Sciences -Accepted.

Submitted:11. Timar Gabor A., Vandenberghe D.A.G.,

Vasiliniuc , S., Panaoitu , C. E., Panaiotu, C. G.,Dimofte, D., Cosma, C. (2010). Optical dating ofRomanian Loess a comparison between silt-sized and sand-sized quartz. QuaternaryInternational. (QUATINT - S-10- 00155).

12. Timar Gabor A., Ivașcu C., Vasiliniuc Ș.,Dărăban L., Ardelean I., Cosma C., Cozar O.(2010) Thermoluminescence and optically stim-ultaed luminescence properties of0.5P2O5-xBaO-(0.5-x)Li2O glass systems formedical dosimetry. Applied Radiation andIsotopes (ARI-D-10-00199).

IDB PUBLICATIONS13. Timar A., Cosma C., Benea V., Begy R., Jobagy

V., Szeiler G., Barbos D., Fulea D. (2007),Estimation of environmental radionuclide con-centration in soils, a comparison of methods forthe annual radiation dose determination in lumi-nescence dating, Studia Universitatis, Babes-Bolyai, Geologia, 52 (1), 80-81.

OTHER PEER-REVIEWED PUBLICATIONS14. Cosma C., Petrescu I, Meilescu C., Timar A.

(2007), Properties of lignite from Oltenia andtheir influence on the environment, StudiaUniver sitatis Babes-Bolyai, Ambientum, I, 1—2p.: 65-75.

15. Begy R., Cosma C., Timar A., Fulea D. (2007),A study on Cs-137 contamination of soils fromcertain regions of Transylvania, Environmentand Progress (Environment-Research,Protection and Management) Editori: MunteanuL., Mihaiescu R. nr 9., p.: 73-76.

16. Cosma, C., Timar, A., Benea, V., Begy, R., (2008),Nuclear and Seminuclear Dating Methods:Application in Archeology, Geology andEnvironmental Science, Terrestrial radionuclidesin the Environment, Environmental ConferencesVeszprem, ISBN 978 963 9696 488, pp. 23-35.

Page 49: Povestea doctoratului

47

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

17. Cosma C., Benea V., Timar A., Gligor M.,Varvara S. (2008), Datarea prin luminescentastimulate termic (TL) si optic (OSL). Aplicatii inarheologie, ACTA MVSEI APVLENSIS, Apulum,XLV, 579-598.

18. Timar A., Cosma C., Benea V., Begy R.C.,Jabaggy V., Szeiler G., Fulea D. (2008), A com-parison of methods for external dose rate deter-minatin in luminescence dating of archaeologi-cal materials, Foldkergi Radioizotopok aKornyezetunnkben, Pannon Egyetemi Kiado,Egyhazy Tiborne- Editor, p. 35-44.

ARTICOLE �I ABSTRACTE EXTINSE APARUTEÎN VOLUMELE UNOR CONFERINŢE19. Cosma C., Timar A., (2008), Testarea poten-

tialului metodelor luminiscente in datarea uneisectiuni de loess din Dobrogea, MENER,Universitatea Politehnica - Bucuresti, p.: 643-650.

20. Timar A. (2008), Fenomenul de termolumines-centa si luminescenta stimulata optic si aplicati-ile sale in datare, Varste absolute prin metodenucleare cu aplicatii in arheologie, geologie simediu., Masa Rotunda. Alba-Iulia, Quantum,Editor: Cosma C., Varvara S., Gligor, M., p.: 33-43.

21. Timar A., Cosma C, van den Haute P.,Vandenberghe D. (2008), Datarea secventelorde loess-palaeosol prin luminescenta stimulataoptic, Varste absolute prin metode nucleare cuaplicatii in arheologie, geologie si mediu. MasaRotunda. Alba-Iulia, Quantum, Editor: Cosma C,Varvara S., Gligor, M., p.: 66-78

22. Timar A., Vandenberghe D., Vasiliniuc S.,Cosma C., (2009), Optical dating of Romanianloess: A comparison between sand-sized andsilt-sized quartz, Loessfest ’09 – Internationconference on loess research, Novi Sad,Serbia, p. 77-78.

PARTICIPARI LA CONFERINTE 1. Conferinţa naţională ”16th National Seminar of

Etnoarchaeology and 19th National Sym -posium of Archaeometry, 11-12 December2007, Cluj-Napoca, Romania. “Luminescentmethods in dating neolithic ceramics”-prezentare orala

2. Conferinţa internaţională ”9th internationalcon ference “Methods of Absolute Chrono -logy”, 25-27 April 2007, Gliwice, Poland.”Luminescence dating of Neolithic ceramics fromRomania”- prezentare poster

3. Conferinţa internaţională “IXth EuropeanSociety for Isotope Research Workshop”, 23-28 June 2007, Cluj-Napoca, Romania.’’Estimation of environmental radionuclide con-centration in soils, a comparison of methods forthe annual radiation dose determination in lumi-nescence dating” – prezentare orala

4. Conferinţa internaţională “Sustainable Deve -lopment in the Balkan Area: Vision andReality (B.EN.A-ICAI Conference)”, 18- 20 July2007, Alba-Iulia, Romania. “Studies on theradioactivity of lignite from the area between theDanube and Motru and the incidence on the envi-ronment”- prezentare orala “Radon exposure andlung cancer risk in Romania”- prezentare poster

5. Conferinţa internaţională “Isotopic and Mole -cular Processes (PIM 2007)”, 20-22 Septem -ber 2007, Cluj-Napoca, Romania. “Charcoal -

17. Cosma C., Benea V., Timar A., Gligor M.,Varvara S. (2008), Datarea prin luminescentastimulate termic (TL) si optic (OSL). Aplicatii inarheologie, ACTA MVSEI APVLENSIS, Apulum,XLV, 579-598.

18. Timar A., Cosma C., Benea V., Begy R.C.,Jabaggy V., Szeiler G., Fulea D. (2008), A com-parison of methods for external dose rate deter-minatin in luminescence dating of archaeologi-cal materials, Foldkergi Radioizotopok aKornyezetunnkben, Pannon Egyetemi Kiado,Egyhazy Tiborne- Editor, p. 35-44.

ARTICLES AND EXTENDED ABSTRACTS INCONFERENCE VOLUMES19. Cosma C., Timar A., (2008), Testarea poten-

tialului metodelor luminiscente in datarea uneisectiuni de loess din Dobrogea, MENER,Universitatea Politehnica - Bucuresti, p.: 643-650.

20. Timar A. (2008), Fenomenul de termolumines-centa si luminescenta stimulata optic si aplicati-ile sale in datare, Varste absolute prin metodenucleare cu aplicatii in arheologie, geologie simediu., Masa Rotunda. Alba-Iulia, Quantum,Editor: Cosma C., Varvara S., Gligor, M., p.: 33-43.

21. Timar A., Cosma C, van den Haute P.,Vandenberghe D. (2008), Datarea secventelorde loess-palaeosol prin luminescenta stimulataoptic, Varste absolute prin metode nucleare cuaplicatii in arheologie, geologie si mediu. MasaRotunda. Alba-Iulia, Quantum, Editor: Cosma C,Varvara S., Gligor, M., p.: 66-78

22. Timar A., Vandenberghe D., Vasiliniuc S.,Cosma C., (2009), Optical dating of Romanianloess: A comparison between sand-sized andsilt-sized quartz, Loessfest ’09 – Internationconference on loess research, Novi Sad,Serbia, p. 77-78.

CONFERENCE ATTENDANCE1. National conference ”16th National Seminar of

Etnoarchaeology and 19th NationalSymposium of Archaeometry, 11-12December 2007, Cluj –Napoca, Romania.“Luminescent methods in dating neolithic ceram-ics”- oral presentation

2. International conference ”9th internationalconference “Methods of Absolute Chro no -logy”, 25-27 April 2007, Gliwice, Poland.”Luminescence dating of Neolithic ceramics fromRomania”- poster presentation

3. “International conference IXth EuropeanSociety for Isotope Research Workshop”, 23-28 June 2007, Cluj-Napoca, Romania.’’Estimation of environmental radionuclide con-centration in soils, a comparison of methods forthe annual radiation dose determination in lumi-nescence dating” – oral presentation

4. International conference “Sustainable Deve -lop ment in the Balkan Area: Vision andReality (B.EN.A-ICAI Conference)”, 18-20 July2007, Alba-Iulia, Romania. “Studies on theradioactivity of lignite from the area between theDanube and Motru and the incidence on the envi-ronment”- prezentare orala “Radon exposure andlung cancer risk in Romania.”- poster presentation

5. International conference “Isotopic andMolecular Processes (PIM 2007)”, 20-22September 2007, Cluj-Napoca, Romania.“Charcoal-TLD combined method used for radon

Page 50: Povestea doctoratului

48

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

TLD combined method used for radon monitor-ing”- prezentare orala “Using natural lumines-cent materials and MCP-N (LiF:Mg, Cu, P) chipsin environmental monitring”- prezentare poster

6. Masa rotundă” Varste absolute prin metodenucleare cu aplicatii in arheologie, geologie simediu”, 29-30 August 2008, Alba-Iulia,Romania. “Datarea sedimentelor prin lumi-nescenţă stimulată optic” – prezentare orală

7. Conferinţa internaţională “12th InternationalConference on Luminescence and ElectronSpin Resonance Dating (LED 2008)”, 18–22September 2008, Peking University, Beijing,China. “Optical dating of Romanian loess usingfine-grained quartz” – prezentare poster

8. Conferinţa internaţională”International con-ference on loess research -LOESSFEST ’09”,31 August -3 September 2009, Novi Sad,Serbia. ”Optical dating of Romanian loess: acomparison between sand-sized and silt-sizedquartz” – prezentare orala

9. Conferinţa naţională cu participare inter-naţionala “Environment – Research, Pro tec -tion and Management”, 05 - 08 November2009, Cluj-Napoca, Romania. ”Absolute datingof Ro manian loess- luminescence methodologyand palaeoclimatical implications”- prezentareposter

10. Conferinţa internaţională ”10th internationalconference “Methods of Absolute Chrono -logy”, 21-25 April 2010, Gliwice, Poland.”Further investigations on the optical age of finesilt (4-11 μm), coarse silt (35-50 μm) and finesand (63-90μm) quartz grains extracted fromRomanian loess”- prezentare orala.

Relatarea succintă a sprijinului acordat și a obstacolelor întâmpinate pe parcursul

realizării tezei de doctorat

Sunt recunoscătoare coordonatorului meu ştiin -ţific, Profesor Dr. Constantin Cosma pentru îndru-mare, pentru faptul că m-a susţinut întotdeauna şipentru eforturile facute pentru ca laboratorul dedatare prin luminescenţă din cadrul UniversităţiiBabeş-Bolyai să existe.

Ramân îndatorată doamnei Conf. Dr. CristinaPanaoiotu şi domnului Conf. Dr. Cristian Panaiotu(Universitatea Bucureşti) pentru ajutor în campanii -le de colectare a probelor şi pentru ca mi-au oferitacces la rezultate nepublicate ale cercetărilor lor(atât paleomagnetism cât şi analize granulometrice).

Multumesc colegilor de la Departamentul deRadiochimie al Universităţii din Veszprém şi de laSucursala pentru Cercetări Nucleare Mioveni, Piteştipentru participare la execitiul de inercomparare.

În perioada 2007-2008 am efectuat o serie destagii de cercetare în Gent Luminescence DatingLaboratory, fiind înmatriculată pentru 8 luni cacercetător vizitator în cadrul Universitaţii Gent, subcoordonarea a Dr. Dimitri Vandenberghe şi Prof. Dr.P. Van den haute. O parte din cercetarea prezentatăîn teza mea de doctorat se bazează pe activitătiledesfăsurate în cadrul acestor vizite. Suportul logis-tic şi transferul constant de know-how oferit de GentLuminescence Dating Laboratory au adus o con-tribuţie esenţială in dezvolatrea mea profesională.

Multumesc de asemenea pentru susţinereafinanciară de care am beneficiat prin granturileCEEX 749-2006 (C.Cosma) şi TD-395 (A. Timar).

monitoring”- oral presentation “Using natural lumi-nescent materials and MCP-N (LiF:Mg, Cu, P)chips in environmental monitring”- poster pres-entation

6. Round table ” Varste absolute prin metodenucleare cu aplicatii in arheologie, geologie simediu”, 29-30 August 2008, Alba-Iulia,Romania. “Datarea sedimentelor prin lumi-nescenţă stimulată optic” – oral presentation

7. International conference “12th InternationalConference on Luminescence and ElectronSpin Resonance Dating (LED 2008)”, 18–22September 2008, Peking University, Beijing,China. “Optical dating of Romanian loess usingfine-grained quartz” – poster presentation

8. International conference”International confer-ence on loess research -LOESSFEST ’09”, 31August -3 September 2009, Novi Sad, Serbia.”Optical dating of Romanian loess: a comparisonbetween sand-sized and silt-sized quartz” – oralpresentation

9. International conference “Environment –Research, Protection and Management”, 05 -08 November 2009, Cluj-Napoca, Romania.”Absolute dating of Romanian loess- lumines-cence methodology and palaeoclimatical implica-tions”- poster presentation

10. International conference ”10th internationalconference “Methods of Absolute Chro -nology”, 21-25 April 2010, Gliwice, Poland.”Further investigations on the optical age of finesilt (4-11 μm), coarse silt (35-50 μm) and finesand (63-90μm) quartz grains extracted fromRomanian loess”- oral presentation

Brief overview of the support received, and main obstacles

during the PhD thesis

I am grateful for the support of my supervisorProfessor Constantin Cosma, for his guidance for allthe efforts he made in order for the LuminescenceLaboratory in Cluj to exist.

I have to acknowledge the excelent collaborationwith the Paleomagnetic Team from Bucharest. Conf.Dr. Cristina Panaiotu (Faculty of Geology and Geo -physics, University of Bucharest) and Conf. Dr.Cristian Panaiotu (Faculty of Physics, University ofBucharest), ”entrusted” me with a great researchtopic, guided me in the sampling campaigns andgave me access to their unpublished data (bothpaleomagnetism and grain size analysis).

I thank the colleagues in Radioachemistry De -partment from University of Veszprém, Hungary andin Institute for Nuclear Research Mioveni, PiteştiRomania, for their collaboration in intercomparisonexercises.

I have performed several research stages in GentLuminescence Dating Laboratory being enrolled(2007-2008 in total for about eight months) as a vis-itor junior researcher in Gent University, Belgiumunder the scientific supervision of Dr. DimitriVandenberghe and Professor P. Van den haute. Partof the work presented in my PhD thesis was carriedout during the frame of these visits. The constanttransfer of knowledge and the logistic support pro-vided by Gent Luminescence Dating Laboratory ishighly acknowledged.

I am thankful for financial support of CEEX-749/2006 (Constantin Cosma) and CNCSIS TD-395(Alida Timar) research grants.

Page 51: Povestea doctoratului

49

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

Sugestii pentru CNCSIS privind finanțarea tinerilor doctoranzi

în vederea finalizării tezei de doctorat

Consider că orice tip de finaţare destinată tineri -lor doctoranzi este binevenită, atât pentrufinalizarea tezei, dar, în ceea se priveşte logisticacel puţin, poate la fel de importantă şi pentrudemararea unor activităti în primii doi ani. În modspecial, consider importante granturile de mobilitateinternaţională, pentru participări la conferinţe şiefectuarea de vizite în alte laboratoare.În cazul meuparticular, consider că o mare parte din reusiteleprofesionale se datorează faptului că am reușit săfiu in mod constant în contact cu comunitatea ştiinţi-fică internaţională activă în acelaşi domeniu decercetare.

O scurtă prezentare cronologică a evenimentelor cheie din povestea doctoratului meu

● Octombrie 2006 – înmatricularea.● Octombrie 2006 – August 2007 – investigaţiigamma spectrometrice pentru determinarea con-centraţiei de radionuclizi din probe de mediu.● Decembrie 2006 – vizită de cercetare inDepartamentul de Radioachimie al universitaţii dinVeszprém.● Iunie 2007 – prima mea comunicare orală la oconferinţă internaţională de prestigiu (“IXthEuropean Society for Isotope Research Workshop”)Fotografia 1 – alături de domnul profesor CosmaConstantin.

● August 2007 – Prima campanie de colectare aprobelor de loess sub suprevegherea doamneiConf. Dr. Cristina Panaiotu – Fotografia 2● Octombrie 2007 – Iunie 2008 - serie de stagii decercetare în Gent Luminescence Dating Laboratory,Gent, Belgia – Fotografia 3

Suggestions to CNCSIS on fundingyoung doctoral students

to finalize their PhD thesis

I encourage any funding opportunities for doc-toral students, not only in the final stage of their the-sis but also for those who are just at the beginning.In particular, I would suggest more funds to be alo-cated for international mobility programmes for con-ference attendance and visits to other laboratoriesand universities. At least in my case, I believe thatmy achievements have been very much influencedby that fact that I managed to stay in contact to theinternational scientific community.

A short illustrated chronology of „mile-stone events” in „the story of my PhD”

● October 2006 – Enrolment.● Octomber 2006 – August 2007 – Gamma spec-trometric investigations for radionuclide concentra-tion determination in environmental samples. ● June 2007 – My first oral presentation at an inter-national conference (Picture 1 – togheter with mysupervisor Profesor Constantin Cosma)● August 2007 – Loess sampling campaign underthe supervision of Conf. Dr. Cristina Panaiotu(Picture 2)

● October 2007 – June 2008 – Study stay in GentUniversity, Belgium (Picture 3)● February 2008 – Visit to Risø National Laboratoryat the invitation of Dr. Dimitri Vandenberghe.● June 2008 – The decision of a lifetime- a choicebetween a PhD position in The Nordic Laboratory forLuminescence Dating and Aarhus University (worldleader in luminescence dating research) under thesupervision of Professor Andrew Murray (one of thegreatest researchers in luminescence and probably

Foto 1

Foto 2

Page 52: Povestea doctoratului

50

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

● Februarie 2008 – vizită de cercetare la RisøNational Laboratory, Danemarca.● Iunie 2008 – o decizie enormă pentru viitor –alegerea intre o bursă de cercetare la NordicLaboratory for Luminescence Dating şi AarhusUniversity (incontestabil liderul mondial în cercetareîn domeniul datării prin luminescenţă) sub coor-donarea profesorului Andrew Murray (probabil celmai apreciat cercetător activ în acest domeniu peplan internaţional) şi o poziţie de asistent universitarîn cadrul Universităţii Babeş-Bolyai. Am ales a douavariantă, concentrându-mi eforturile din următoareleluni pentru dezvoltarea laboratorului de lumi-nescenţă din Cluj. – Fotografiile 4 şi 5.● Septembrie 2008 -12th International Conferenceon Luminescence and Electron Spin ResonanceDating Peking University, Beijing, China – conformtradiţiei la această conferinţă de prestigiu se acordăpremii pentru cele mai bune prezentări ale stu-denţilor. Am obţinut premiul Vagn Mejdahl pentruprezentarea “Optical dating of Romanian loessusing fine-grained quartz”. In Fotografia 6 apar ală-turi de ceilalţi premianţi: Anine Larsen (The NordicLaboratory for Luminescence Dating and AarhusUniversity), Renaud Joannes-Boyau (The AustralianNational University) şi Rome´e Kars (DelftUniversity of Technology) si de profesor Ann Wintle.

● Septembrie 2008 - la recomandarea a Dr. DimitriVandenberghe am fost invitată oficial de către pro-fesorul Zhong Ping Lai să tin o prelegere laQuinghai Institute of Salt Lakes (Chinese Academyof Sciences), Xinning. Fotografia 7- pe platoulTibetan.● August 2009 – vizită de cercetare la GentUniversity● Septembrie 2009 – reîntoarcerea la Mircea Vodăpentru a colecta o probă suplimentară – Foto 8.

the mostly valued active professor in this field) anda teaching assistant professor in Babeş-BolyaiUniversity of Cluj Napoca. I have chosen the latter,and in the following months I have contributed to thedevelopement of the luminescence dating laborato-ry in Cluj. (Pictures 4 and Picture 5)

● September 2008 -12th International Conferenceon Luminescence and Electron Spin ResonanceDating Peking University, Beijing, China. Fourprizes were awarded to students who presentedpapers at the conference: to Anine Larsen (TheNordic Laboratory for Luminescence Dating andAarhus University), who received the Martin AitkenPrize for Best Oral Presentation; to RenaudJoannes-Boyau (The Australian NationalUniversity), Rome´e Kars (Delft University ofTechnology) and myself, Alida Timar (Babes BolyaiUniversity), who each received the Vagn MejdahlPrize for an Outstanding Poster Presentation.(Picture 6)

Foto 3

Foto 4

Foto 5

Foto 6

Foto 7

Page 53: Povestea doctoratului

51

Povestea doctoratului meu - domeniul ştiinţa mediului

● Septembrie 2009 – LOESSFEST ’09 – Fotografia9 prezintă participanţii la excursia organizată lafinalul conferinţei.● Decembrie 2009 – sustinerea tezei, dar...● Fotografia 10 – împreună cu colegul �tefanVasiliniuc, colectând probe din secţiunea Costineşti,pentru ca o noua poveste frumoasă de doctorat săpoată începe.

● September 2008- at the recommendation of Dr.Dimitri Vandenberghe I was invited by ProfessorZhong Ping Lai to lecture at Quinghai Institute ofSalt Lakes (Chinese Academy of Sciences),Xinning. (Picture 7- on Tibethan Plateau).● August 2009- One week visit to Gent University.● September 2009- back at Mircea Vodă for oneextra sample (Picture 8)● September 2009- LOESSFEST ’09, Picture 9-presents the participants to the field trip organisedafter the conference.

● December 2009 – Defense of my thesis, but...● Picture 10 - Sampling Costinesti Section for thethesis work of my colleague �tefan Vasiliniuc, andthus another beautiful story of a Phd just started.

Foto 8

Foto 9

Foto 10

Page 54: Povestea doctoratului

52

Scurtă prezentare a lucrării de doctorat

Povestea mea începe în toamna anului 2002,perioadă în care eram studentă în anul IV laFacultatea de Medicină Generală, Universitatea deMedicină şi Farmacie Târgu-Mureş. Am începutatunci, sub îndrumarea domnului profesor JungIoan, şeful Catedrei de Morfopatologie, studiul car-cinoamelor colorectale, în vederea elaborării lucrăriide licenţă. În 2003 am participat cu o lucrare laCongresul pentru studenţi şi tineri medici“Marissiensis” iar în anul 2004 mi s-a oferit şansa dea fi student demonstrator la aceeaşi catedră. Înultimul an de studenţie, respectiv anul 2005, amobţinut sprijinul UMF Târgu-Mureş în vederea par-ticipării la Congresul Internaţional al studenţilor înmedicină care a avut loc în Cairo-Egipt. În acelaşian am obţinut diploma de medic şi am fost admisăla rezidenţiat unde am ales, în ordinea firească alucrurilor, specialitatea “Anatomie Patologică”. Amfost, de asemenea, acceptată ca doctorand de cătredomnul profesor Jung Ioan, Directorul �coliiDoctorale a UMF Târgu-Mureş. În februarie 2006am devenit preparator universitar la Catedra deAnatomie Patologică şi am început, în paralel, acti -vi tatea de cercetare, continuând tema abordată înstudenţie. Sub egida CNCSIS, CEEX şi ANCS mis-a oferit şansa de a participa în mai multe proiectede cercetare în cadrul cărora am putut efectuaschimburi de experienţă în Ungaria (Budapesta,Pecs) şi Korea de Sud (Seoul), lărgind, astfel, spec-trul cercetării ştiinţifice, şi finalizând teza de docto ratîn septembrie 2008, cu distincţia ştiinţifică “summacum laudae”, cu acordul nemijlocit, pe lîngă celeamintite mai sus, al domnului Prof. Dr. SzentirmayZoltan, şeful Departamentului de Patologie şiBiologie Moleculară al Institutului Naţional deOncologie Budapesta, al domnului Prof. Dr. RaicaMarius, �eful Departamentului de Histologie şiBiologie Moleculară al Universităţii de Medicină şiFarmacie “Victor Babeş” din Timişoara şi al colabo-ratorilor dumnealor.

Short abstract of the PhD thesis

My story begins in autumn of 2002, when I wasstudent in 4th year at Faculty of General Medicine atUniversity of Medicine and Pharmacy of Targu-Mures. In order to elaborate my graduated thesis Ibegin the research activity in field of colorectal can-cer. My scientific supervisor was Prof. Dr. Jung Ioan,Head of Pathology Department. In 2003 I have pre-sented a paper at National Conference for Studentsand young Medical Doctors and in 2004 I have beenobtained the possibility to be teacher for students atPathology Department. In 2005 I obtained financialsuport by UMF Târgu-Mureş in order to participateat International Congress for Medical Students inCairo, Egypt. In same period I graduated the univer-sity and I passed the residential exam in field ofPathology. I also became PhD student, my scientificsupervisor being Prof. Dr. Jung Ioan, Head ofDoctoral School of UMF Târgu-Mureş. In February2006 I became Assistant Professor at PathologyDepartment and researcher in field of Pathology andMolecular Biology of colorectal carcinomas. I havealso obtained financial support by CNCSIS, CEEXand ANCS and I have been participated in manyresearch projects and also fellowships in Hungary(Budapest, Pecs) and South Korea (Seoul). I havegraduated PhD School in September 2008 with sci-entific degree “summa cum laudae”. Besides per-sons and institutions which I have been mentioned,I have to thanks also to Prof. Dr. Szentirmay Zoltan,Head of Department of Pathology and MolecularBiology of National Institute of Oncology ofBudapest, to Prof. Dr. Raica Marius, Head ofDepartment of Histology and Molecular Biology ofUniversity of Medicine and Pharmacy “Victor Babeş”of Timişoara and also to their assistants.

Main objective of my PhD thesis was to realizea complex characterization of colorectal carcinomas(CRC) in order to evaluate the main prognostic fac-tors of these lesions. We realized a retrospectivestudy in 507 cases of CRC using an well system-

Povestea doctoratului meu - domeniul medicină

Corelarea factorilor prognostici șipredictivi, clasici și moderni, cu angiogeneza și limfangiogeneza în carcioamele colorectale

Correlation between classical andmodern prognostic factors,

angiogenesis and lymphangiogenesisin colorectal carciomas

SIMONA GURZU

Universitatea de Medicină și FarmacieTârgu-Mureș

Tel: +40 745673550Fax: +40 265210933

e-mail: [email protected]

Profesori coordonatoriProf. Dr. Ioan Jung - Tg. Mureș

Prof. Dr. Szentirmay Zoltan - Budapesta

Page 55: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul medicină

53

Teza de doctorat a avut ca scop principal carac-terizarea complexă a carcinoamelor colorectale(CCR), în vederea evaluării prognostice a acestora,printr-un studiu retrospectiv bine sistematizat, efec-tuat pe 507 piese operatorii cu CCR. În vederearealizării studiului am considerat necesară corelareafactorilor prognostici moderni (imunohistochimici –12 anticorpi+studiul angiogenezei si limfangio-genezei tumorale - şi de biologie moleculară) cu ceiclasici (vârstă, sex, localizare pe segmentele colo -nului, tumori sincrone, stadializare, aspecte macro-şi microscopice, etc.). Imunohistochimia a vizat peste200 de cazuri iar în 52 dintre acestea am testat prinReal-Time PCR, metoda melting-point analysis, insta -bilitatea microsatelitară (MSI) şi mutaţiile BRAF.

În privinţa metodelor utilizate, un element deoriginalitate a fost cuantificarea digitală morfo-metrică în vederea stabilirii indicelui procentual p53şi Ki67 precum şi determinarea ariei endotelialepozitive, în vederea cuantificării angiogenezei şilimfangiogenezei. În acest scop, am utilizat progra-mul de cuantificare digitală ImageJ, astfel că amputut determina nu doar densitatea microvascularăci şi tipul vaselor neoformate şi aria pozitivităţiiendoteliale raportată la aria tisulară analizată.

Numărul mare de anticorpi utilizaţi şi studiulexpresiei anticorpului Mena ca premieră mondialăîn CCR, au constituit un alt element de noutate altezei.

Pe baza corelaţiilor statistice, luând ca reperprincipal metastazele limfonodulare, profunzimeainvaziei şi invazia angio-limfatică, alături deprezenţa MSI, am conturat câteva imunofenotipuricare s-au dovedit a se corela cu factorii prognosticiamintiţi. Am studiat, astfel, imunofenotipurile bcl-2/p53, bcl-2/c-erbB-2 şi c-erbB-2/p53 şi le-am core-lat cu ceilalţi parametri (factori prognostici clasici,aspectele angio- şi limfangiogenezei, mutaţiileBRAF, instabilitatea microsatelitară şi expresia altoranticorpi: E caderina, Ki67, CD68, Mena, CatepsinaD, etc.).

Bazate pe corelaţii statistice amănunţite, rezul-tatele şi concluziile principale ale tezei au fost:

1. Imunofenotipul bcl-2+/p53+ se asociază maifrecvent stadiului pT4 iar cazurile bcl-2-/p53+/VEGF-C+, indiferent de expresia c-erbB-2sau Ki67, s-au asociat cu prezenţa metastazelorlimfonodulare şi cu o arie endotelială limfaticăcrescută

2. Cazurile MSI au fost mai frecvent p53 şi MLH-1negative, indiferent de expresiile bcl-2 sau c-erbB-2.Astfel, carcinoamele bcl-2+/p53-/E caderina+,mai ales cele MSI, diagnosticate în stadii timpurii(pT1,2), fără metastaze limfonodulare, fărăinvazie vasculară şi/sau limfatică, cu diferenţiereneuroendocrină, pot indica un prognostic maifavorabil. Cazurile MSS au fost mai frecventp53+/c-erbB-2-/E caderina+/Mena+, indiferentde expresia bcl-2 şi au prezentat angio- şi limfan-giogeneză mai intensă, indicând un prognosticmai nefavorabil.

atized study. We considered that, in order to realizethis objective, it was necessary to correlate themodern prognostic factors (immunohistochemical –12 antibodies + molecular analysis + angio- andlymphangiogenesis counting) with those classical(patients sex and age, localization on colon seg-ments, synchronous tumors, staging of cancer,macro- and microscopical features). We have per-formed immunostains in 200 cases with CRC and in52 cases we have performed molecular analysisusing Real-Time PCR, melting-point analysis(microsatellite instability (MSI) and BRAF muta-tions).

Regarding evaluation methods we have usedoriginally elements of counting and performed adigital morphometrical counting in order to quan-tify angio- and lymphangiogenesis and also todetermine the index of positivity for p53 and Ki67.We have used the ImageJ programme for countingand we determine microvascular density and alsothe type of neoformed vessls and the ratio betweenendotelial area and total area tissue.

Another new aspect of thesis was the represen-tative number of molecular markers used in order tomake a complex study and study of the new anti-body Mena protein in CRC was a science inter-national novelty.

Based on statistical correlations we have out-line some immunophenotypes of CRC. We con-sidered like refference point the following wellproved prognostic factors: lymph node metastases,level of parietal invasion, angio-lymphatic invasionand MSI. The outlines immunophenotypes were thefollowing: bcl-2/p53, bcl-2/c-erbB-2 and c-erbB-2/p53. We made a statistical correlation betweenthese immunophenotypes an the other tumoralparameters (classical prognostic factors, aspects ofangio- and lymphangiogenesis, BRAF mutations,MSI and the immunoexpression of other antibodies:E Cadherin, Ki67, CD68, Mena, Cathepsin D, etc.).

Based on these statistical correlations main resultsand conclusions of PhD thesis were the following:

1. The immunophenotype bcl-2+/p53+ was morefrequently associated with pT4 stage and thosecases bcl-2-/p53+/VEGF-C+, indepndently by c-erbB-2 or Ki67 intensity, presented more frequentlymph node metastases and a higher endoteliallymphatic area

2. MSI cases were more frequent negative for p53and E cadherine, indepndently by bcl-2 and c-erbB-2 expression. We can conclude that coloniccarcinomas with immunophenotype bcl-2+/p53-/E cadherin+, especially in association with MSI,diagnosed in early stages (pT1,2), without lymphnode metasatses and angio-lymphatic invasion,with neuroendocrine differentiation, could have amore favorable prognosis. The MSS cases pre-sented especially the immunophenotype p53+/c-erbB-2-/E cadherin+/Mena+, indepndently bybcl-2 expression and had a more intense angio-and lymphangiogenesis which can show a moreunfavorable prognosis.

Page 56: Povestea doctoratului

54

Povestea doctoratului meu - domeniul medicină

3. Aria endotelială (EA) CD31 a scăzut odată cuintensificarea indicelui de proliferare Ki67 iar ceadeterminată cu CD105 a prezentat un caracteroscilant, în raport cu acesta. Diametrul vaselorsanguine neoformate a crescut odată cu pro-gresia tumorală iar invazia tumorii dincolo deseroasă, apariţia metastazelor limfonodulare şi ainvazei vasculare şi sanguine s-au asociat cuprezenţa vaselor sanguine mature, probabilrezistente la terapia antiangiogenică. Acestea s-au asociat, totodată, cu prezenţa vaselor limfat-ice mari, cu lumen larg, mai dense peritumoral.

4. Doar în colonul drept expresia VEGF-A s-a core-lat cu prezenţa metastazelor limfonodulare.Expresia VEGF-C, insă, s-a corelat cu prezenţametastazelor limfonodulare, indiferent de seg-mentul afectat. Limfangiogeneza a fost maiintensă în carcinoamele p53 pozitive. Acesteaconfirmă necesitatea instituirii unui tratamentantilimfangiogenic.

5. Angiogeneza în CCR este un eveniment tim-puriu, cu caracter oscilant, de aceea, tratamentulantiangiogenic ar trebui instituit cât mai precoce(înaintea apariţiei metastazelor limfonodulare) şitrebuie individualizat, în funcţie de valorile EA,tipul vaselor neoformate evidenţiate mai obiectivprin dubla imunocolorare CD105-SMA şi intensi-tatea VEGF-A. Întrucât markerii endoteliului san-guin nu au specificitate totală pentru aceste vase,angiogeneza ar trebui interpretată doar în core-laţie cu limfangiogeneza.

6. Intensitatea expresiei proteinei Mena s-a corelatdirect cu cea a proteinei p53 şi a oncoproteinei c-erbB-2, precum şi cu valoarea mai mare a EA.Nu s-a corelat cu gradul de diferenţiere, metas-tazele limfonodulare, indicele Ki67, expresiaVEGF-A şi expresia E caderinei. A fost mai inten-să în carcinoamele MSS decât în cele MSI şi amarcat epiteliul glandular doar în polipii cu dis-plazie. Expresia Mena poate fi utilă pentruaprecierea riscului de malignizare a polipilor ade-nomatoşi dar şi ca un posibil factor prognostic alCCR, în asociere cu expresiile p53 şi c-erbB-2.

7. Conform studiului nostru, factorii de prognosticmai favorabil s-au asociat carcinoamelor local-izate pe colonul drept, urmate de segmentulrecto-sigmoidian, colon descendent şi canal anal.

8. Rezultatele originale impun continuarea cerce -tărilor în acest domeniu, inclusiv cu un studiuprospectiv.

Indicatori ştiintifici finali:

- calificativul foarte bine şi distinctia summa cumlaudae

- publicarea unei monografii despre CCR- elaborarea unui model de buletin histopatologic,

cu includerea imunofenotipului p53/bcl-2 şi analizacriteriilor clinico-histo-imunohistochimice necesareevaluării probabilităţii prezenţei instabilităţiimicrosatelitare (MSI).

3. The endothelial area (EA) marked with CD31decreased at the same time with the increasingpercent for Ki67 index and EA marked withCD105 presented oscillating values. The diame-ter of neoformed vessels increased at thesame time with tumoral staging and tumoralinvasion outside of serosa, lymph node metas-tases and angiolymphatic invasion were associ-ated with the predominance of mature vesselswhich are probably resistant at antiangiogenictherapy. In these cases we also observed biglymphatic vessels, with large lumen, especially inperitumoral area.

4. VEGF-A intensity was correlated with lymph nodemetastases only in those cases located on rightcolon segments. On the other hand, VEGF-Cintensity was correlated with lymph node metas-tases, independently by localization on colonsegments. The lymphangiogenesis was moreintense in the CRC with posisivity for p53. Theseconclusions point to possible efficency of antilym-phangiogenic treatment.

5. The angiogenesis in CRC is an early event, withoscillating behaviour. This is the reason why wetend to belive that this type of tratment should beprescribe before presence of lymph node metas-tases and should be individualized and repportedat values of EA and also type of neoformed ves-sels (better observed with double immunostainCD105-SMA) and the VEGF-A intensity. We alsobelive that angiogenesis should be evaluated atthe same time with lymphangiogenesis becausesome markers do not present absolute specificityfor sanguin endothelium.

6. The intensity of immunoexpression of Mena pro-tein was correlated with expression of p53 and c-erbB-2, and also with higher value for endothelialarea. It was not correlated with histological grade,lymph node metastases, Ki67 index, VEGF-A andE cadherin expression. Its intensity was higher inMSS than MSI cases and it marked only adeno-matous polyps wiyh dysplasia. In this way, Menaexpression could be used in order to predictrisque for malignization of adenomatous polpypsof colon but also like a possible prognostic factorof CRC in association with p53 and c-erbB-2expression.

7. Reported on the colon segments, our resultsshow that the most favorable prognosis presentthose cases localized on right colon segments,followed by recto-sigma, descendent colon andanal canal.

8. In order to confirm our results it will be necesarryan prospective study of CRC.

Final scientific quantified quality

- scientific degree summa cum laudae- publishing of a monograph about CRC in 2009- elaboration of a model for Pathological Report,

including for daily diagnosis the immunopheno-type p53/bcl-2 and those clinico-pathological crite-ria necesary to appreciate the possibility for pres-ence of microsatellite instability (MSI).

Page 57: Povestea doctoratului

Povestea doctoratului meu - domeniul medicină

55

Importanța temei abordate în cadrul tezei de doctorat

pe plan național și internațional

Deşi programele de screening au dus la ouşoară scădere a incidenţei şi mortalităţii diferitelortipuri de cancer, cancerul colorectal (CCR) continuăsă rămâna în fruntea incidenţei şi mortalităţii princancer, atât la barbaţi cât şi la femei, în ciuda multi-dunii anticorpilor studiaţi care par a prezice prog-nosticul şi a promite o stopare a proliferării, recidiveişi metastazării tumorale prin inhibarea lor medica-mentoasă. Chimioterapia clasică, bazată pe 5-Fluorouracil, Irinotecan şi Leucovirin (FOLFIRI)+Oxaliplatin (FOLFOX), este completată în ultimii anide anticorpi monoclonali anti-EGFR (Cetuximab,Panitumumab) şi de medicamente antiangiogenice(Bevacizumab, Trastuzumab, etc.). Astfel,Bevacizumabul a fost introdus în uz clinic în Europaşi USA din 2004 şi în Japonia din 2007. Aceste tera -pii noi sunt aprobate în CCR cu metastaze deşistudiile cele mai recente arată evoluţie nefavorabilăşi în cazurile fără metastaze limfonodulare (stadiulII). Problema cea mai actuală referitoare la terapiaCCR se leaga de creşterea raportului cost-eficienţăprintr-o terapie individualizată, cu un rol decisiv alpatologului, geneticianului şi clinicianului, printr-ocolaborare multidisciplinară şi de încercarea deidentificare a markerilor imunohistochimici şi amutatiilor genice cu importanţă reală în prognosticşi predicţia tratamentului.

Terapia individualizată, bazată pe încadrareaCCR în diferite subtipuri moleculare, încadrareabordată de teza de doctorat, va constitui trata-mentul de viitor al acestor tumori.

Contribuțiile potențiale raportate la celemai recente realizări existente în fluxul

principal de publicații

Rezultatele obţinute în cadrul tezei de doctoratşi-au dovedit aplicabilitatea practică în elaborareaunei monografii complexe despre carcinomul colo -rectal (CCR), publicată la Editura University Press,care a inclus date din literatură şi rezultate proprii,în scopul caracterizării factorilor prognostici şi pre-dictivi, clasici şi moderni, ai acestei leziuni. Carteaeste de un real folos pentru medicii patologi, debiologie moleculară, chirurgi şi oncologi, deoareceabordează aspecte diferite ale acestui cancer şiinclude, de asemenea, un model de buletin histopa-tologic necesar în diagnosticul curent. Pe lângăparametrii tumorali cunoscuţi, buletinul, utilizat dejaîn departamentul nostru, include determinări imuno-histochimice necesare în scop prognostic dar şi pre-dictiv. Astfel, lipsa determinării în mod curent înRomânia a instabilităţii microsatelitare, este suplin-ită de aprecierea probabilităţii acestei instabilităţi pebaza criteriilor histo-morfologice-imunohistochimice(localizarea tumorii pe segmentele colonului, modde creştere, prezenţa/absenţa infiltratului limfocitarintratumoral (TIL), prezenţa/absenţa zonelor cu„dirty necrosis”, expresia p53, bcl-2, etc). Acestedeterminări sunt importante în scop predictiv, înimplementarea terapiei cu 5-Fluorouracil, utilizată

Describe the importance of your PhD topic,

both on national and international levels

Implementation of screning programmes hasbeen determined a decreasing in incidence andmortality of different type of cancers but colorectalcancer (CRC) still remains in the top of incidenceand cancer death in both females and males.Although in literature several prognostical antibod-ies are described and some authors prove, throughexperimental studies, that their inhibation withdrugs can be followed by decreasing of tumoral pro-liferation, relapse and metastasation, prognosis ofCRC remains unfavorable. Classical chemotherapy,based on pe 5-Fluorouracil, Irinotecan andLeucovirin (FOLFIRI)+Oxaliplatin (FOLFOX), is nowcompleted by monoclonal anti-EGFR antibodies(Cetuximab, Panitumumab) and antiangiogenicdrugs (Bevacizumab, Trastuzumab, etc.).Bevacizumab has been used in Europe and USAsince 2004 and in Japan since 2007. These newtherapies are approved to be used in metastaticCRC although more recently studies reveale unfa-vorable course also in some CRC without metasta-sis (Stage II). More acute problems regarding ther-apy of CRC involve the increasing of cost-efficiencyratio through individualized therapy, with decisiveinterdisciplinary role of pathologist, physician inmolecular biology and also surgeon and physicianin internal medicine. At the same time it is veryimportant to identify that molecular markers andmutations with real prognostic and predictive value.

Individualized therapy, based on molecularsubtypes of CRC, main subject of my thesis,seems to be future option of therapy in this cancer.

Potential contributions compared to the most recent achievements

in the main publications

The results obtained in field of doctoral thesiswere determined the publishing of a monographabout colorectal carcinoma (CRC). It was aboutclassical and modern prognostic factors of thesetumors and it is very usefully for pathologists andalso physicians in molecular biology, surgeons andoncologysts because many parameters of CRCwere analysed and o standard report analysis ofthese tumors was proposed. This report have beenincluded standard tumoral parameters and alsoimmunohistochemical results. Because in Romaniait is not possible to make PCR analysis for dailydiagnosis we consider that it is necessary to includein this report those morphological and immunohisto-chemical features necessary to evaluate the proba-bility of tumor to be microsatelitary stable or instable(localization on colon segments, type of growth,presence/absence of tumor infiltrated lymphocytes(TIL), presence/absence of dirty necrosis, p53 andbcl-2 expression, etc.). This tumor status is very

Page 58: Povestea doctoratului

56

Povestea doctoratului meu - domeniul medicină

încă în prima linie de tratament a CCR, deşi studiilecele mai recente arată rezultate descurajatoare încazurile microsatelitar instabile. În vederea verificăriirezultatelor obţinute în cadrul tezei pe studiu statis-tic retrospectiv şi al eficientizării managementuluidiagnostic şi al terapiei individualizate al CCR, prob-leme intens dezbătute în studiile recente, am depusspre evaluare două proiecte de cercetare care săfaciliteze efectuarea unui studiu prospectiv paralel,în România şi Ungaria, în care să comparăm rezul-tatele obţinute prin implementarea diferitelorscheme de tratament în diferite stadii tumorale,incluzând aici şi terapia anti-EGFR şi antiangio-genică. Terapia individualizată, bazată pe un panelminim de markeri moleculari, poate fi, în acest sens,principala contribuţie potenţială a cercetării aprofun-date a CCR, neelucidată încă în publicaţiile exis-tente (Giannopoulou, 2009; Lui, 2010). Un elementde originalitate al tezei este şi studiul în premierăinternaţională a anticorpului Mena (MammalianEnable Ena) care pare să promită a avea un rolprognostic important în aceste leziuni.

Modul de valorificare/diseminare a rezultatelor cercetării

(publicare articole, participare la conferințe, potențiale aplicații ale temei)

- 11 publicaţii in extenso, dintre care 2 în revistecotate ISI şi două în BDI

- 7 abstracte publicate în reviste ISI- 15 abstracte publicate în volumele unor congrese

internaţionale- 39 de abstracte publicate în volumele unor con-

grese naţionale- articolul „Gurzu S, Jung I, Prantner I, Pavai Z,

Mezei T. The expression of cytoskeleton regulato-ry protein Mena in colorectal lesions. Rom JMorphol Embryol. 2008. 49(3): 345-349. Revistăcotată ISI” a fost primul studiu publicat in litera -tură referitor la expresia Mena în carcinoamelecolorectale

- publicarea monografiei „Gurzu S, Jung I. Factoriprognostici si predictivi in carcinomul colorectal.University Press Târgu Mureş, 2009. Cod CNCSIS210. ISBN 978- 973-169-038-4.” 130 pagini, carezultat direct al tezei de doctorat

- participarea cu lucrări la 21 de congrese interne şiinternaţionale

- continuarea cercetării în perioada postdoctoralăprin studiu prospectiv, cu depunerea spre evaluarea patru proiecte de cercetare

- continuarea practică a cercetării prin îmbunătăţireatehnicii de diagnostic şi stadializare a CCR,aplicând tehnica identificării limfonodululuisantinelă cu albastru de metilen.

Relatarea succintă a sprijinului acordat și a obstacolelor întâmpinate pe parcursul

realizării tezei de doctorat

Sprijinul acordat de către CNCSIS şi ANCS încadrul proiectelor de cercetare a fost indispensabilfinalizării cu succes, în timp record şi cu cel mai înaltcalificativ ştiinţific al tezei de doctorat. Am avut, de

important in order to predict response/resistance attherapy with 5-Flu used like first line in treatment ofCRC although many recent studies showed dis-couraging results in MSI tumors. In order to contin-ue our research, which was performed in a retro-spective statistical study, and to improve manage-ment of diagnosis and individualized therapy ofCRC we have been elaborated new research proj-ects. We have been proposed to perform aprospective study in Romania and Hungary and tocompare the prognosis of patients after differenttherapeutically schemes. Improving of individual-ized therapy, based on minimal number of molecu-lar markers can be main contribution of my doctoralthesis. This aspect is not elucidated in literature(Giannopoulou, 2009; Lui, 2010). Another originalelement of my thesis was study of protein Mena(Mammalian Enable Ena) in CRC, like internationalnovelty. It seems to have an important prognosticvalue in these lesions.

Further use and dissemination of the reserach results

(articles, conference participations,potential applications of the topic

- 11 papers in extenso, 2 being published in ISIjournals and 2 in IBD

- 7 abstracts published in ISI journals- 15 abstracts published in books of internation-

al conferences- 39 abstracts published in books of national

conferences- the article „Gurzu S, Jung I, Prantner I, Pavai Z,

Mezei T. The expression of cytoskeleton regulato-ry protein Mena in colorectal lesions. Rom JMorphol Embryol. 2008. 49(3): 345-349. ISI jour-nal” – first published study about expression ofprotein Mena in colorectal carcinomas

- publishing of monograph „Gurzu S, Jung I.Prognostic and predictive factors in colorectal car-cinomas. University Press Târgu Mureş, 2009.Cod CNCSIS 210. ISBN 978- 973-169-038-4.”130 pages, like a result of PhD thesis

- papers presented at 21 national and internation-al conferences

- I have been continued the research in postdoc-toral period, in a prospective study about CRC

- in daily diagnosis I have been continued theresearch improving management of diagnosis andstaging of CRC; we have been mapping the sen-tinel lymph nodes in CRC

Brief overview of the support received, and main obstacles

during the PhD thesis

The financial support of CNCSIS and ANCSwas indispensable in order to elaborate my doctor-al thesis in short time and with really scientific value.

Page 59: Povestea doctoratului

57

asemenea, şansa nesperată de a participa laschimburi de experienţă în Ungaria şi Korea deSud, ceea ce a adăugat tezei elemente de noutateşi originalitate. Participarea la diferite congreseinternaţionale, permisă de către mobilităţile dincadrul proiectelor, a crescut recunoaşterea ştiinţi-fică, astfel că în mai puţin de cinci ani de la ter-minarea studiilor universitare mă consider împlinităpe plan profesional şi am speranţa de a putea con-tinua cercetarea începută atât de complex.Proiectele care au permis toate aceste realizări sunturmătoarele:

- Proiect de tip TD, numărul 355/2008: Corelareafactorilor prognostici si predictivi cu angiogeneza,limfangiogeneza si instabilitatea microsatelitară încarcinoamele colorectale. Iunie-octombrie 2008(96 puncte). CNCSIS. Director de proiect

- Proiect de tip MC, cod: 85/2008. The CD31,Endoglin and VEGF expression in non-metastaticcolorectal carcinomas. 2008. CNCSIS. Director deproiect

- Proiect de tip MD, numărul 33/2007: Corelareafactorilor prognostici şi predictivi cu angiogenezaşi limfangiogeneza în carcinoamele colorectale.Octombrie-decembrie 2007 (98 puncte). CNCSIS.Director de proiect

- Proiect de tip TD, numărul 550/2007: Angiogenezaîn carcinoamele colorectale şi corelarea ei cu alţiparametri prognostici şi predictivi, clasici şi mod-erni. 31 noiembrie 2006 - 31 noiembrie 2007 (94puncte). CNCSIS. Director de proiect

- Parteneriate - Nr.41-054. Valoarea prognostică şiterapeutică a limfangiogenezei tumorale. Studiuanatomo-clinic şi experimental în tumorile malignesolide. 2007-2010 (92,67 puncte). ANCS.Membru în proiect.

Sugestii pentru CNCSIS privind finanțarea tinerilor doctoranzi

în vederea finalizării tezei de doctorat

- Proiectele de tip TD, cu auditare ştiinţifică, sunt deun real folos şi indispensabile elaborării unor tezede doctorat complexe

- Directorul de proiect ar trebui să aibă libertatea dea-şi administra fondurile în modul cel mai eficientpentru dorinţele sale; de exemplu, proiectelenoastre au permis doar achiziţionarea unorobiecte de inventar; aş fi preferat să renunţ la salarşi să pot face o achiziţie mai performantă care săpermită desfăşurarea întregului studiu în Româniaşi nu în Ungaria sau Korea

- Auditul ştiinţific să fie obiectiv - Sumele promise iniţial să fie respectate şi să fie

livrate la termenul stabilit iniţial, pentru a se puteaatinge obiectivele propuse.

This support ofeered also the chance to performmany fellowships in Hungary and South Korea andto enlarge area of scientific research. I have beenalso participate at many national and internationalconferences and the scientific value is increasing inRomania and other countries although few than fiveyears passed from my graduation. I have been real-ized all these objectives in field of the followingresearch projects:

- TD, 355/2008 – The correlation between prog-nostic and predictive factors, angiogenesis,lymphangiogenesis and microsatellite instabilityin colorectal carcinomas . June-October 2008(96 points). CNCSIS. Head of project

- MC, 85/2008. The CD31, Endoglin and VEGFexpression in non-metastatic colorectal carcino-mas. 2008. CNCSIS. Head of project

- MD, 33/2007: Angiogenesis and lymphangio-genesis in colorectal tumors. October-December 2007 (98 points). CNCSIS. Head ofproject

- TD, 550/2007 : Classical and modern prognos-tic factors in colorectal carcinomas. 31November 2006 - 31 November 2007 (94 points).CNCSIS. Head of project

- Partenership between Universities of Medicineand Pharmacy of Targu-Mures and Timisoara,Romania. 41-054/2007, ANCS: Prognostic andtherapeuthic value of tumoral lymphangiogen-sis. Anatomo-clinic and experimental study insolid malignant tumors. 2007-2010 (92,67points). ANCS. Member in project.

Suggestions to CNCSIS on fundingyoung doctoral students

to finalize their PhD thesis

- TD scientific projects, with real scientific evalua-tion, are indispensable for PhD students in order toelaborate complex and original doctoral thesis

- Head of project should have the possibility tospend money in more efficient way for its wishes;for example, I would be preffered to not havesalary but to can buy some devices necessary forfuture research and to perform all analysis inRomania not in other countries

- Scientific evaluation should be objective- Money should be deliverde in time and the initial

amount should be respected, in order to realize ini-tial objectives

Povestea doctoratului meu - domeniul medicină

Page 60: Povestea doctoratului

58

Povestea doctoratului meu - domeniul medicină

De la clasic la modern, de la simplu la com-plex, Anatomia Patologică este universul vastpe care nu-l poţi înţelege cu uşurinţă dar care teajută să descoperi noi mistere în fiecare clipă.Este “privirea” pe care nu orice muritor o poatepricepe, este minunea de care aproape fiecaremuribund poate beneficia, este speranţa pe caremedicul, deşi nevăzut, o poate reda, este dur-erea, la înlăturarea căreia el poate contribui.

Cercetarea îţi deschide porţile cunoaşterii darodată intrat în universul vast pe care ţi-l oferă,nu mai poţi ieşi decât atunci când vei fi făcuttotul şi vei fi descoperit trecerea spre o nouăetapă a dezvoltării ... aceasta înseamnă imposi-bilitatea de renunţare la tot ce înseamnă sper-anţă, descoperire, dezamăgire, optimism...viaţă...

Schimb de experienţă în Korea de Sud, împreună cu Prof. Dr. Jung Ioan, conducătorul de doctorat şi tinerii

cercetători de la Departamentul de Patologie şi Biologie Moleculară – Guro Hospital, Seoul

Fellowship in South Korea, with Prof. Dr. Jung Ioan, my scientific supervisor and Young researchers fromDepartment of Pathology and Molecular Biology –

Guro Hospital, Seoul

From classical to modern point a vue, fromsimple to complex aspects, the Pathology is thatuniverse which cannot be easily understood butit helps you to discover new misteries in everymoment of your life. It is those “view” whichcannot be seen by common people, it is the mir-acle necessary for dying persons and, at thesame time, is the hope offered by a physicianwho is usually into the shade but without him itis imposible for pain to be removal.

Usually, the research open for you its doors infield of knowledge but if you choose to go insideyou discover a wide universe but, at the sametime, you cannot go outside before offering yourentire life in order to pass into a new develop-ment phase ... this means that you cannot givenup living into a misterious world which repre-sente the hope, revealation, dissapointment,optimism ... life itselfs ...

Trei persoane care mi-au deschis apetitul în domeniul patologiei şicercetării (de la dreapta la stânga – 1. Prof. Dr. Jung Ioan, 3. Prof. Dr. Szentirmay Zoltan, 4. Prof. Dr. Kim Han Kyeom)

The three persons responsable for mypassion in field of Pathology and scientif-ic research (from right to left – 1. Prof. Dr. Jung Ioan, 3. Prof. Dr. Szentirmay Zoltan, 4. Prof. Dr. Kim Han Kyeom)

Vizita in România a echipei coreene, Prof. Dr. Han Kyeom Kim, prorector relaţii internaţionale –

Korea University şi Prof. Dr. Aeree Kim, �eful Departamentului de Patologie – Guro Hospital, Seoul

The korean research team visiting Romania. Prof. Dr. Han Kyeom Kim, vicerector in international

relationships – Korea University and Prof. Dr. Aeree Kim,Head of Pathology Department – Guro Hospital, Seoul

Page 61: Povestea doctoratului