@masterthesis{Berger2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Berger, Fabian}, title = {Ford Horizon : Sustainable, Electrical, Autonomus}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {165 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Wie k{\"o}nnte sich das Automobil in den n{\"a}chsten Jahren entwickeln? Das Fahrzeugkonzept „Ford Horizon" wagt einen Blick in die Zukunft. Nachhaltigkeit, Elektrifizierung und autonomes Fahren sind zurzeit treibende Themen der Automobilbranche und sollen vom Konzept aufgegriffen werden. Der „Ford Horizon" {\"u}berzeugt optisch durch eine {\"a}sthetische, minimalistische Designsprache, die ruhig und kraftvoll wirkt. Es werden moderne, nachhaltige Materialalternativen f{\"u}r den Innen- und Außenbereich verwendet. Durch Elektromobilit{\"a}t wird weniger Platz f{\"u}r technische Bauteile ben{\"o}tigt, was mehr Freiraum im Innenbereich schafft. Dieser entstandene Freiraum f{\"u}hrt in Kombination mit autonomem Fahren zu neuen M{\"o}glichkeiten, die in dem Fahrzeugkonzept intelligent genutzt wurden. Ob zum Arbeiten, entspannen oder auch einfach nur, um die Zeit mit den anderen Fahrg{\"a}sten mehr zu genießen - Mit dem smarten Konzept „Ford Horizon" kann Fahrzeit zur Freizeit werden.}, language = {de} } @masterthesis{SchollStolle2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Scholl, Lisa and Stolle, Jana}, title = {Raising the bar for chronic care : a digital tool to support the self-management of chronic conditions}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {307 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Nahezu jede:r zweite Deutsche ist chronisch krank - Tendenz steigend. Damit geh{\"o}ren chronische Krankheiten laut RKI zu den h{\"a}ufigsten und bedeutsamsten Gesundheitsproblemen weltweit. F{\"u}r Betroffene bedeutet eine chronische Erkrankung je nach Schweregrad eine Einschr{\"a}nkung im Alltag sowie verringerte Lebensqualit{\"a}t. Die Health App »nomi« greift die Herausforderungen dieser Menschen auf und revolutioniert die Beobachtung ihrer Symptome und Faktoren. Das schnelle, flexible Tracking wird von Wearables erm{\"o}glicht. Durch den Vergleich von Faktoren werden Zusammenh{\"a}nge abgebildet und das eigene Verst{\"a}ndnis der Erkrankung gef{\"o}rdert. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnen diese Daten in Form von Berichten f{\"u}r {\"A}rzt:innen freigegeben werden und bieten somit eine authentische Einsicht in den Krankheitsverlauf. Individuelle Routinen und Erinnerungen f{\"o}rdern das Selbstmanagement. Somit steigert „nomi" langfristig die Lebensqualit{\"a}t Betroffener - als zuverl{\"a}ssiger Begleiter.}, language = {de} } @masterthesis{MeyerVanderSteeg2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Meyer, Laura and Van der Steeg, Yasmeena}, title = {Heimat : ein interaktives und informatives Erlebnis zur individuellen Definition von Heimat}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {107 Seiten}, year = {2022}, abstract = {"Heimat" - Ein Begriff, der in den vergangenen Jahren wieder an Brisanz gewonnen hat. Die aktuelle Definition im Duden beschreibt ihn als Geburts- oder Wohnort. Aber hat Heimat wirklich nur eine Definition? Durch ein begehbares Erlebnis werden die Betrachter:Innen Schritt f{\"u}r Schritt an den Heimatbegriff herangef{\"u}hrt. Neben der aktuellen Defintion werden sie {\"u}ber den Wandel des Heimatbegriffs und seiner Bedeutung in der Geschichte der letzten Jahrhunderte aufgekl{\"a}rt. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnen sie andere Heimaten entdecken und im Anschluss an einem interaktiven Tisch spielerisch eigene Heimatdefinitionen finden und sie mit denen der Anderen vergleichen. Die Arbeit soll veranschaulichen, wie individuell der Heimatbegriff ist und dass sich eben hinter jeder sogenannten Heimat eine ganz pers{\"o}nliche Geschichte verbirgt.}, language = {de} } @masterthesis{Papenheim2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Papenheim, Aline}, title = {Modern Gender : die Selbstbestimmung maskuliner K{\"o}rper}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {161 Seiten}, year = {2022}, abstract = {In der aktuellen Gesellschaft ist ein Konsens davon sp{\"u}rbar, wie „M{\"a}nnlichkeit" aussehen soll. In der fotografischen Arbeit wird hinterfragt, ob dieses Bild von Maskulinit{\"a}t flexibler gestaltet werden kann und muss. {\"U}ber verschiede Online-Plattformen wurde nach m{\"a}nnlich gelesenen Personen gesucht, die bereit waren, ihre „feminine" Seite in Bezug auf ihr Aussehen innerhalb eines gesch{\"u}tzten Raumes portr{\"a}tieren zu lassen. Die Arbeit wird in einem Bildband und einem Ausstellungskonzept pr{\"a}sentiert und besteht aus einem 18-monatigem Prozess, 4 bereisten St{\"a}dten und 30 Shootings. 80 Fotografien zeigen das Experiment, die Freude, aber auch die {\"U}berwindungskraft der Portr{\"a}tierten, die notwendig ist, um Genderklischees zu brechen. Die Individualit{\"a}t der Menschen wird in den b{\"u}hnenartigen Darstellungen hervorgehoben und gibt einen Denkanstoß zur Neugestaltung und {\"O}ffnung des Begriffes „Maskulinit{\"a}t".}, language = {de} } @masterthesis{Lauber2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Lauber, Nico}, title = {Kinetische Piktogramme als Visualisierung : animierte Piktogramme als Kommunikationsmittel im kulturellen Raum}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {65 Seiten}, year = {2022}, abstract = {In dieser Arbeit wurden kinetische Piktogramme als Kommunikationsmittel f{\"u}r das Stadttheater Aachen erstellt. Diese sollen als Erweiterung des bestehenden Corporate Designs ein j{\"u}ngeres Publikum zu der bestehenden Zuschauerschaft hinzugewinnen. Die Piktogramme sind dabei inhaltlich an verschiedene Auff{\"u}hrungen des Theaters angepasst und unterst{\"u}tzen die Typografie in animierten Plakaten f{\"u}r die Außenwerbung. Die Umsetzung der kinetischen Piktogramme wurde als Variable Font vollzogen. Damit l{\"a}sst sich der Schriftschnitt durch verschiedene Interpolation-Achsen nach Belieben manipulieren. Dazu werden die Zwischenschritte automatisch errechnet, was die Technik optimal f{\"u}r eine 2D-Animation macht. Anhand konkreter Anwendungsbeispiele zeigt diese Arbeit die vielen Vorteile von Variable Fonts und wirft damit einen Blick in das weite Feld ihrer spannenden M{\"o}glichkeiten, die bis dato l{\"a}ngst noch nicht voll ausgesch{\"o}pft wurden.}, language = {de} } @masterthesis{Jesse2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Jesse, Judith}, title = {Coming to Equal Sex : eine Aufkl{\"a}rungskampagne zur Orgasmusl{\"u}cke}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {71 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Die „Orgasmusl{\"u}cke" ist ein Begriff aus der Sexualforschung, der die Ungleichheit von Orgasmen zwischen den verschiedenen Geschlechtern und Sexualit{\"a}ten beschreibt. Sie beruht dabei vor allem auf das problematische Verst{\"a}ndnis von Sex, das durch verschiedene kulturelle Einfl{\"u}sse vermittelt wird. Um {\"u}ber diese Einfl{\"u}sse aufzukl{\"a}ren, wurde das Format „fuckfulness" konzipiert. Mithilfe von animierten Videos und darauf aufbauendem Social-Media-Content befasst sich „fuckfulness" ausf{\"u}hrlich mit allen Hintergr{\"u}nden der Orgasmusl{\"u}cke und gestaltet sexuelle Aufkl{\"a}rung neu. Durch junge und moderne Kommunikation wird das Projekt auch f{\"u}r eine j{\"u}ngere Zielgruppe unterhaltsam. Ziel ist ein neues Verst{\"a}ndnis von Sex, in dem die Bed{\"u}rfnisse der Frau gleichberechtigt neben denen des Mannes stehen und entsprechende Beachtung finden. So soll die Orgasmusl{\"u}cke schmaler werden, damit die Gleichstellung endlich auch in den eigenen vier W{\"a}nden gelebt werden kann.}, language = {de} } @masterthesis{Herzog2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Herzog, Nathalie}, title = {Willkommen, heimische Wildtiere! : eine Kampagne zum Thema Artenschutz}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {81 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Tierpatenschaften bilden einen notwendigen Bestandteil, um Gelder f{\"u}r den Artenschutz zu akquirieren und sowohl in Tierschutzprojekte als auch in die Erhaltung der Lebensr{\"a}ume zu investieren. Doch um weiterhin Pat:Innen zu gewinnen und die Spendenbereitschaft zu steigern, m{\"u}ssen Patenschaften pers{\"o}nlicher werden. Daf{\"u}r schafft dieses Projekt eine neue Form der Patenschaft, die in einer vorwiegend digitalen Kampagne beworben wird. Mithilfe von Kooperationen {\"u}ber Instagram gewinnt das Thema an Reichweite. Unter dem Motto "ganz nah dran" {\"u}berwindet die Kampagne die physische Distanz zwischen Wildtier und Pat:In durch virtuelle Erlebnisse und schafft somit eine emotionale Verbindung. Dadurch steigt nicht die Spendenbereitschaft f{\"u}r das Patentier an sich, sondern ihm zuliebe eben auch f{\"u}r den Schutz des Lebensraums. Damit {\"o}ffnet dieses Konzept den Blick f{\"u}r unkonventionelle L{\"o}sungen zum Erhalt der Wildtiere in Deutschland.}, language = {de} } @masterthesis{Guth2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Guth, Katharina}, title = {aco : eine digitale Anwendung zur Verbesserung der Lebensqualit{\"a}t von Neurodermitis-Patient:innen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {267 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Neurodermitis hat in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. Etwa 10 bis 15 Prozent der Kinder und 2,5 bis 3,5 Prozent der Erwachsenen sind davon betroffen. F{\"u}r sie stellen Auswirkungen der Hautkrankheit auf K{\"o}rper und Psyche eine enorme Einschr{\"a}nkung der Lebensqualit{\"a}t dar. Die App „aco" m{\"o}chte Neurodermitis-Patient:Innen dabei unterst{\"u}tzen, ihre Behandlung selbst in die Hand zu nehmen. Eine ganzheitliche Therapie umfasst eben nicht nur Fachpersonen, sondern auch Patient:Innen selbst. Durch eine regelm{\"a}ßige Dokumentation erm{\"o}glicht die Anwendung eine aktive Auseinandersetzung mit der Krankheit. Triggerfaktoren werden ausgewertet und es wird Wissen {\"u}ber Behandlungsm{\"o}glichkeiten vermittelt. Zudem wird ein Austausch erm{\"o}glicht, der emotionale und praktische Unterst{\"u}tzung bieten soll. Damit m{\"o}chte „aco" Betroffenen eine M{\"o}glichkeit geben, das Ruder selbst in die Hand zu nehmen und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Therapie von Neurodermitis.}, language = {de} } @masterthesis{Cakir2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Cakir, Asena}, title = {Goldregen : ein Kurzfilm {\"u}ber Traumabew{\"a}ltigung in einer Therapie}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {59 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Der „Goldregen" besch{\"a}ftigt sich damit, wie Ereignisse der Kindheit nachhaltig das Erwachsenenleben beeinflussen k{\"o}nnen. Erik ist skeptisch, als er wegen k{\"o}rperlichen Beschwerden zum Psychotherapeuten geschickt wird. Zun{\"a}chst weigert sich, die Therapie {\"u}berhaupt ernst zu nehmen. Doch im Laufe der Sitzungen erf{\"a}hrt er immer mehr {\"u}ber sich selbst. Schlussendlich kommen Erinnerungen an verdr{\"a}ngte Kindheitstraumata hoch, und Erik erkennt den Zusammenhang zu seinem gegenw{\"a}rtigen Leiden. Der Anspruch an den Film war, durch gezielte Gestaltung Dynamik und Spannung in einem dialoggetragenen Kammerspiel zu vermitteln. Bildsprache und Musik wurden dazu gezielt auf den Film abgestimmt, um die Handlung bestm{\"o}glich zu unterst{\"u}tzen. „Goldregen" soll die Zuschauer:Innen zum Nachdenken und Diskutieren anregen, um verbreitete Ber{\"u}hrungs{\"a}ngste zum Thema der mentalen Gesundheit abzubauen und Vorbehalte zur Wirksamkeit einer Therapie auf den Pr{\"u}fstand zu stellen.}, language = {de} } @masterthesis{AsmuthDeStefano2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Asmuth, Mara and De Stefano, Miriam}, title = {GummiQs Reisen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {71 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Dieser Film ist ein Trailer zur Mini-Serie GummiQs Reisen, welche von den fantastischen Abenteuern der Entdeckerinnen GummiQ und Kreska Kr{\"a}henschreck erz{\"a}hlt. Gemeinsam erkunden sie auf ihrem Kahn, der Kaleidoskop?, eine lebensfrohe Ozeanwelt, die mit winzigen, einzigartigen Inseln gespickt ist. Im Gegensatz zur jungen GummiQ, die zum ersten Mal verreist, ist Kreska schon eine erfahrene Seefahrerin und wird GummiQs Kapitänin und Mentorin. Sie leitet GummiQ nicht nur durch das Meer, sondern auch durch philosophische Gefilde. Denn jede Insel birgt ein eigenes soziales Dilemma, welches das ungew{\"o}hnliche Paar immer wieder dazu herausfordert, die Welt zu hinterfragen, von der sie glaubten, sie zu kennen. Gesprochen von Marianne Graffam. Musik von Eric Michels. Geschrieben und produziert von Miriam De Stefano und Mara Asmuth.}, language = {de} } @article{KaulenSchwabedalSchneideretal.2022, author = {Kaulen, Lars and Schwabedal, Justus T. C. and Schneider, Jules and Ritter, Philipp and Bialonski, Stephan}, title = {Advanced sleep spindle identification with neural networks}, series = {Scientific Reports}, volume = {12}, journal = {Scientific Reports}, number = {Article number: 7686}, publisher = {Springer Nature}, address = {London}, issn = {2045-2322}, doi = {10.1038/s41598-022-11210-y}, pages = {1 -- 10}, year = {2022}, abstract = {Sleep spindles are neurophysiological phenomena that appear to be linked to memory formation and other functions of the central nervous system, and that can be observed in electroencephalographic recordings (EEG) during sleep. Manually identified spindle annotations in EEG recordings suffer from substantial intra- and inter-rater variability, even if raters have been highly trained, which reduces the reliability of spindle measures as a research and diagnostic tool. The Massive Online Data Annotation (MODA) project has recently addressed this problem by forming a consensus from multiple such rating experts, thus providing a corpus of spindle annotations of enhanced quality. Based on this dataset, we present a U-Net-type deep neural network model to automatically detect sleep spindles. Our model's performance exceeds that of the state-of-the-art detector and of most experts in the MODA dataset. We observed improved detection accuracy in subjects of all ages, including older individuals whose spindles are particularly challenging to detect reliably. Our results underline the potential of automated methods to do repetitive cumbersome tasks with super-human performance.}, language = {en} } @masterthesis{Schnitzler2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schnitzler, Nora}, title = {Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Z{\"a}hneputzen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {67 S.}, year = {2022}, abstract = {Die Oberfl{\"a}chen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfl{\"a}che, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entz{\"u}ndungen des umgebenden Zahnfleisches z{\"a}hlen dabei zu den h{\"a}ufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entz{\"u}ndungen entstehen haupts{\"a}chlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Z{\"a}hneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfl{\"a}che. Die durch die Rauheit vergr{\"o}ßerte Oberfl{\"a}che bietet dabei ideale Voraussetzungen f{\"u}r eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfl{\"a}che im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entz{\"u}ndung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu sch{\"u}tzen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erh{\"o}hen, ist es m{\"o}glich die Oberfl{\"a}che mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen M{\"o}glichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgef{\"u}hrt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenk{\"o}rper werden, mithilfe des zuvor ausgew{\"a}hlten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchf{\"u}hrung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung f{\"u}r diese Anwendung {\"u}berpr{\"u}ft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgew{\"a}hlten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adh{\"a}sionsf{\"a}higkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberfl{\"a}chen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den h{\"o}chstm{\"o}glichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzpr{\"u}fung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung {\"u}berpr{\"u}ft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestm{\"o}glichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den h{\"o}chsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bez{\"u}glich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche best{\"a}tigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfl{\"a}che erzielt einen deutlich h{\"o}heren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfl{\"a}che. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich gr{\"o}ßere Adh{\"a}sion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterf{\"u}hrender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit.}, language = {de} } @article{RichterBraunsteinStaeudleetal.2021, author = {Richter, Charlotte and Braunstein, Bjoern and Staeudle, Benjamin and Attias, Julia and Suess, Alexander and Weber, Tobias and Mileva, Katya N. and Rittweger, Joern and Green, David A. and Albracht, Kirsten}, title = {Contractile behavior of the gastrocnemius medialis muscle during running in simulated hypogravity}, series = {npj Microgravity}, volume = {7}, journal = {npj Microgravity}, number = {Article number: 32}, publisher = {Springer Nature}, address = {New York}, issn = {2373-8065}, doi = {10.1038/s41526-021-00155-7}, pages = {7 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Vigorous exercise countermeasures in microgravity can largely attenuate muscular degeneration, albeit the extent of applied loading is key for the extent of muscle wasting. Running on the International Space Station is usually performed with maximum loads of 70\% body weight (0.7 g). However, it has not been investigated how the reduced musculoskeletal loading affects muscle and series elastic element dynamics, and thereby force and power generation. Therefore, this study examined the effects of running on the vertical treadmill facility, a ground-based analog, at simulated 0.7 g on gastrocnemius medialis contractile behavior. The results reveal that fascicle-series elastic element behavior differs between simulated hypogravity and 1 g running. Whilst shorter peak series elastic element lengths at simulated 0.7 g appear to be the result of lower muscular and gravitational forces acting on it, increased fascicle lengths and decreased velocities could not be anticipated, but may inform the development of optimized running training in hypogravity. However, whether the alterations in contractile behavior precipitate musculoskeletal degeneration warrants further study.}, language = {en} } @article{JablonskiPoghossianKeusgenetal.2021, author = {Jablonski, Melanie and Poghossian, Arshak and Keusgen, Michael and Wege, Christina and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Detection of plant virus particles with a capacitive field-effect sensor}, series = {Analytical and Bioanalytical Chemistry}, volume = {413}, journal = {Analytical and Bioanalytical Chemistry}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, issn = {1618-2650}, doi = {10.1007/s00216-021-03448-8}, pages = {5669 -- 5678}, year = {2021}, abstract = {Plant viruses are major contributors to crop losses and induce high economic costs worldwide. For reliable, on-site and early detection of plant viral diseases, portable biosensors are of great interest. In this study, a field-effect SiO2-gate electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) sensor was utilized for the label-free electrostatic detection of tobacco mosaic virus (TMV) particles as a model plant pathogen. The capacitive EIS sensor has been characterized regarding its TMV sensitivity by means of constant-capacitance method. The EIS sensor was able to detect biotinylated TMV particles from a solution with a TMV concentration as low as 0.025 nM. A good correlation between the registered EIS sensor signal and the density of adsorbed TMV particles assessed from scanning electron microscopy images of the SiO2-gate chip surface was observed. Additionally, the isoelectric point of the biotinylated TMV particles was determined via zeta potential measurements and the influence of ionic strength of the measurement solution on the TMV-modified EIS sensor signal has been studied.}, language = {en} } @article{WeldenNagamineKomesuWagneretal.2021, author = {Welden, Rene and Nagamine Komesu, Cindy A. and Wagner, Patrick H. and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Wagner, Torsten}, title = {Photoelectrochemical enzymatic penicillin biosensor: A proof-of-concept experiment}, series = {Electrochemical Science Advances}, volume = {2}, journal = {Electrochemical Science Advances}, number = {4}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {2698-5977}, doi = {10.1002/elsa.202100131}, pages = {1 -- 5}, year = {2021}, abstract = {Photoelectrochemical (PEC) biosensors are a rather novel type of biosensors thatutilizelighttoprovideinformationaboutthecompositionofananalyte,enablinglight-controlled multi-analyte measurements. For enzymatic PEC biosensors,amperometric detection principles are already known in the literature. In con-trast, there is only a little information on H+-ion sensitive PEC biosensors. Inthis work, we demonstrate the detection of H+ions emerged by H+-generatingenzymes, exemplarily demonstrated with penicillinase as a model enzyme on atitanium dioxide photoanode. First, we describe the pH sensitivity of the sensorand study possible photoelectrocatalytic reactions with penicillin. Second, weshow the enzymatic PEC detection of penicillin.}, language = {en} } @article{OliveiraMolinnusBegingetal.2021, author = {Oliveira, Danilo A. and Molinnus, Denise and Beging, Stefan and Siqueira Jr, Jos{\´e} R. and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Biosensor Based on Self-Assembled Films of Graphene Oxide and Polyaniline Using a Field-Effect Device Platform}, series = {physica status solidi (a) applications and materials science}, volume = {218}, journal = {physica status solidi (a) applications and materials science}, number = {13}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1862-6319}, doi = {10.1002/pssa.202000747}, pages = {1 -- 9}, year = {2021}, abstract = {A new functionalization method to modify capacitive electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) structures with nanofilms is presented. Layers of polyallylamine hydrochloride (PAH) and graphene oxide (GO) with the compound polyaniline:poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid) (PANI:PAAMPSA) are deposited onto a p-Si/SiO2 chip using the layer-by-layer technique (LbL). Two different enzymes (urease and penicillinase) are separately immobilized on top of a five-bilayer stack of the PAH:GO/PANI:PAAMPSA-modified EIS chip, forming a biosensor for detection of urea and penicillin, respectively. Electrochemical characterization is performed by constant capacitance (ConCap) measurements, and the film morphology is characterized by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). An increase in the average sensitivity of the modified biosensors (EIS-nanofilm-enzyme) of around 15\% is found in relation to sensors, only carrying the enzyme but without the nanofilm (EIS-enzyme). In this sense, the nanofilm acts as a stable bioreceptor onto the EIS chip improving the output signal in terms of sensitivity and stability.}, language = {en} } @article{MolinnusIkenJohnenetal.2022, author = {Molinnus, Denise and Iken, Heiko and Johnen, Anna Lynn and Richstein, Benjamin and Hellmich, Lena and Poghossian, Arshak and Knoch, Joachim and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Miniaturized pH-Sensitive Field-Effect Capacitors with Ultrathin Ta₂O₅ Films Prepared by Atomic Layer Deposition}, series = {physica status solidi (a) applications and materials science}, volume = {219}, journal = {physica status solidi (a) applications and materials science}, number = {8}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1862-6319}, doi = {10.1002/pssa.202100660}, pages = {7 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Miniaturized electrolyte-insulator-semiconductor capacitors (EISCAPs) with ultrathin gate insulators have been studied in terms of their pH-sensitive sensor characteristics: three different EISCAP systems consisting of Al-p-Si-Ta2O5(5 nm), Al-p-Si-Si3N4(1 or 2 nm)-Ta2O5 (5 nm), and Al-p-Si-SiO2(3.6 nm)-Ta2O5(5 nm) layer structures are characterized in buffer solution with different pH values by means of capacitance-voltage and constant capacitance method. The SiO2 and Si3N4 gate insulators are deposited by rapid thermal oxidation and rapid thermal nitridation, respectively, whereas the Ta2O5 film is prepared by atomic layer deposition. All EISCAP systems have a clear pH response, favoring the stacked gate insulators SiO2-Ta2O5 when considering the overall sensor characteristics, while the Si3N4(1 nm)-Ta2O5 stack delivers the largest accumulation capacitance (due to the lower equivalent oxide thickness) and a higher steepness in the slope of the capacitance-voltage curve among the studied stacked gate insulator systems.}, language = {en} } @article{PfaffEnningSutter2022, author = {Pfaff, Raphael and Enning, Manfred and Sutter, Stefan}, title = {A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept}, series = {SN Applied Sciences}, volume = {4}, journal = {SN Applied Sciences}, number = {4}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, issn = {2523-3971}, doi = {10.1007/s42452-022-05007-x}, pages = {1 -- 14}, year = {2022}, abstract = {This study reviews the practice of brake tests in freight railways, which is time consuming and not suitable to detect certain failure types. Public incident reports are analysed to derive a reasonable brake test hardware and communication architecture, which aims to provide automatic brake tests at lower cost than current solutions. The proposed solutions relies exclusively on brake pipe and brake cylinder pressure sensors, a brake release position switch as well as radio communication via standard protocols. The approach is embedded in the Wagon 4.0 concept, which is a holistic approach to a smart freight wagon. The reduction of manual processes yields a strong incentive due to high savings in manual labour and increased productivity.}, language = {en} } @article{HagenkampBlankeDoering2021, author = {Hagenkamp, Markus and Blanke, Tobias and D{\"o}ring, Bernd}, title = {Thermoelectric building temperature control: a potential assessment}, series = {International Journal of Energy and Environmental Engineering}, volume = {13}, journal = {International Journal of Energy and Environmental Engineering}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, doi = {10.1007/s40095-021-00424-x}, pages = {241 -- 254}, year = {2021}, abstract = {This study focuses on thermoelectric elements (TEE) as an alternative for room temperature control. TEE are semi-conductor devices that can provide heating and cooling via a heat pump effect without direct noise emissions and no refrigerant use. An efficiency evaluation of the optimal operating mode is carried out for different numbers of TEE, ambient temperatures, and heating loads. The influence of an additional heat recovery unit on system efficiency and an unevenly distributed heating demand are examined. The results show that TEE can provide heat at a coefficient of performance (COP) greater than one especially for small heating demands and high ambient temperatures. The efficiency increases with the number of elements in the system and is subject to economies of scale. The best COP exceeds six at optimal operating conditions. An additional heat recovery unit proves beneficial for low ambient temperatures and systems with few TEE. It makes COPs above one possible at ambient temperatures below 0 ∘C. The effect increases efficiency by maximal 0.81 (from 1.90 to 2.71) at ambient temperature 5 K below room temperature and heating demand Q˙h=100W but is subject to diseconomies of scale. Thermoelectric technology is a valuable option for electricity-based heat supply and can provide cooling and ventilation functions. A careful system design as well as an additional heat recovery unit significantly benefits the performance. This makes TEE superior to direct current heating systems and competitive to heat pumps for small scale applications with focus on avoiding noise and harmful refrigerants.}, language = {en} } @book{Tuennemann2019, author = {T{\"u}nnemann, Thomas}, title = {Formine 2019 : In Cima}, publisher = {FH Aachen, Fachbereich Architektur}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-9820159-1-0}, publisher = {Fachhochschule Aachen}, pages = {135 Seiten}, year = {2019}, language = {de} }