@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} } @misc{Leontieva2022, type = {Master Thesis}, author = {Leontieva, Ksenia Andreevna}, title = {Die Facetten Hamburgs}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {137 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Im Rahmen dieser Masterarbeit entsteht ein neues Erscheinungsbild f{\"u}r die "Stiftung Historische Museen Hamburg". Dabei wurde ein medien{\"u}bergreifendes Gestaltungskonzept entwickelt, welches dazu dienen soll, die Stiftung und deren musealen Einrichtungen modern, aussagekr{\"a}ftig und repr{\"a}sentativ neu aufleben zu lassen, als auch das Interesse unserer Gesellschaft f{\"u}r Kunst, Kultur und Geschichte zu wecken und damit die Zielgruppe zu erweitern. Hierzu wurde das Corporate Design neu entwickelt, minimalisiert und modernisiert. Durch den aufger{\"a}umten und organisierten digitalen Auftritt gelangen Interessenten schneller und gezielter zu Informationen {\"u}ber die Stiftung, die einzelnen Museen und deren Programm und Ausstellungen. Zus{\"a}tzlich dienen als weiterf{\"u}hrende Informationsquellen neu getslatete analoge Medien in Form von Plakaten, Flyern, Brosch{\"u}ren und Eintrittskarten. Weitestgehend wurde das Corporate Design in den urbanen Lebensraum der Stadt Hamburg integriert und neu interpretiert. Aus dem Gestaltungskonzept l{\"a}sst sich ebenfalls ein neues Leitsystem zur besseren Orientierung in den Museen ableiten. Das Designkonzept zieht sich wie ein roter Faden durch alle Medien, um eine Einheit und einen Wiedererkennungswert zu schaffen und seri{\"o}s und informativ zu wirken. Das Projekt ist rein fiktiv.}, language = {de} } @article{HeuermannEmmrichBongartz2022, author = {Heuermann, Holger and Emmrich, Thomas and Bongartz, Simon}, title = {Microwave spark plug to support ignitions with high compression ratios}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Early Access}, publisher = {IEEE}, issn = {1939-9375}, doi = {10.1109/TPS.2022.3183690}, pages = {1 -- 6}, year = {2022}, abstract = {Upcoming gasoline engines should run with a larger number of fuels beginning from petrol over methanol up to gas by a wide range of compression ratios and a homogeneous charge. In this article, the microwave (MW) spark plug, based on a high-speed frequency hopping system, is introduced as a solution, which can support a nitrogen compression ratio up to 1:39 in a chamber and more. First, an overview of the high-speed frequency hopping MW ignition and operation system as well as the large number of applications are presented. Both gives an understanding of this new base technology for MW plasma generation. Focus of the theoretical part is the explanation of the internal construction of the spark plug, on the achievable of the high voltage generation as well as the high efficiency to hold the plasma. In detail, the development process starting with circuit simulations and ending with the numerical multiphysics field simulations is described. The concept is evaluated with a reference prototype covering the frequency range between 2.40 and 2.48 GHz and working over a large power range from 20 to 200 W. A larger number of different measurements starting by vector hot-S11 measurements and ending by combined working scenarios out of hot temperature, high pressure and charge motion are winding up the article. The limits for the successful pressure tests were given by the pressure chamber. Pressures ranged from 1 to 39 bar and charge motion up to 25 m/s as well as temperatures from 30◦ to 125◦.}, language = {en} } @masterthesis{Lesmeister2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Lesmeister, David}, title = {VIUR : urbanes Lagerfeuer}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {131 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Es kann ganze Lebensr{\"a}ume ausl{\"o}schen, und doch w{\"a}re unsere Welt nicht die gleiche ohne Feuer. Feuer spielt eine wichtige Rolle in der menschlichen Evolution und diente unseren Vorfahren zum Schutz vor wilden Tieren, Kochen und zum W{\"a}rmen. Auch Gespr{\"a}che am Lagerfeuer sollen einen erheblichen Einfluss auf die soziale und kulturelle Evolution des Menschen gehabt haben. Kein Wunder also, dass die Menschen bis heute mit Feuer ein Gef{\"u}hl von Gemeinschaft und Geborgenheit verbinden. Genau diese Wirkung greift „VIUR" auf und macht Feuer alltagstauglich f{\"u}r eine Welt, die von Urbanisierung und Digitalisierung gepr{\"a}gt ist. Entstanden ist ein Hybrid aus einem Tischfeuer und einem Grill. Somit entsteht sowohl das sinnliche Erlebnis einer Feuerstelle als auch die M{\"o}glichkeit, kleine Speisen zuzubereiten. Die smarte Konstruktion und ein Sicherheitsbrennstoff, mit dem sich kaum Rauch entwickeln kann, erm{\"o}glicht die Nutzung im kleinen Garten, aber eben auch auf einem Stadtbalkon. So kann das Lagerfeuer wieder seinen Zauber entfalten.}, language = {de} } @masterthesis{NiggeMans2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nigge-Mans, Leonard}, title = {Entwicklung einer Arbeitsplatzleuchte}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {74 Seiten}, year = {2022}, abstract = {F{\"u}r manche mag es banal wirken, doch f{\"u}r Gestalter:innen ist sie unverzichtbar: eine wirklich gute Leuchte f{\"u}r den Arbeitsplatz. Sie hat n{\"a}mlich einen enormen Einfluss auf die Konzentration und den Komfort. Zudem erm{\"o}glicht gutes Licht erst ein sauberes und farbechtes Ergebnis. Daf{\"u}r wurde in diesem Projekt die perfekte Leuchte entwickelt. Sie leuchtet die Arbeitsfl{\"a}che ideal aus und unterst{\"u}tzt das Lesen, Schreiben oder die Arbeit mit technischen Ger{\"a}ten. Durch f{\"u}nf Drehpunkte ist die Leuchte in alle Richtungen zu bewegen und l{\"a}sst sich somit individuell auf ihre Aufgaben anpassen. Außerdem wurde Wert daraufgelegt, bestehende Normen und Vorschiften einzuhalten, um den Arbeit- und Gesundheitsschutz zu gew{\"a}hrleisten. Feierabend? Durch die Dim-Funktion wird die Arbeitsleuchte zu einer gem{\"u}tlichen Lichtquelle. Unter anderem durch die unsichtbare Stromf{\"u}hrung {\"u}berzeugt die Lampe mit ihrer minimalistischen Designsprache und l{\"a}sst sich in unterschiedlichste R{\"a}ume integrieren.}, language = {de} } @masterthesis{Geilhausen2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Geilhausen, Ayleen}, title = {SUE : Restauranterlebnisse neu gestalten}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {121 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Gastronomiebetriebe, insbesondere diese ohne zeitgem{\"a}ße und durchdachte Konzepte wurden durch die Pandemie stark getroffen. W{\"a}hrend große Fast-Food-Ketten bereits vor der Pandemie digitale L{\"o}sungen einsetzten, stehen nun auch andere Restaurantbetreiber:innen vor der Herausforderung der Digitalisierung. Gerade die Pandemie hat an dieser Stelle verdeutlicht, welche Restaurants ihre Prozesse im Sinne der User Experience durchdacht haben und welche nicht. Die Tisch-Stuhl-Kombination der „SUE"-Serie bietet Restaurants, smarte und elegante Gastronomiem{\"o}bel, die je nach Konzept in Materialit{\"a}t und Farbe frei anpassbar sind. Wandelbarkeit, Komfort und die Integration digitaler L{\"o}sungen sind die Kernkompetenzen und Anforderungen, die das Gastronomie-Interior in Zukunft erf{\"u}llen muss. Der smarte Bistrotisch und der wandelbare Stuhl der „SUE"-Serie zeigt einen digitalisierten und anpassbaren L{\"o}sungsansatz.}, language = {de} } @masterthesis{Voth2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Voth, Emily}, title = {KiWA : Die Garderobe f{\"u}r kleine Selbstst{\"a}ndige}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {117 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Kindertagesst{\"a}tten bieten Kleinkindern den Zugang zu unbeschwertem und spielerischem Lernen. Was also, wenn schon der Eingangsbereich die Reiz{\"u}berflutung bereit h{\"a}lt, der Stauraum der Entfaltung der Kinder nicht gerecht wird und ihre Eigenst{\"a}ndigkeit ungef{\"o}rdert bleibt? Es kommt zu unzufriedenen Kindern und Frustration aller Beteilligten. "KIWA" ist das Garderobensystem f{\"u}r Kinder zur St{\"a}rkung der heranwachsenden Selbstst{\"a}ndigkeit. Mithilfe von pers{\"o}nlichen Wiedererkennungsmerkmalen wird Eigenverantwortung geschult. Leicht und sicher zu erreichender Stauraum sorgt f{\"u}r Ordnung. Spielerisches lernen trotz Ordnung.}, language = {de} } @article{MonakhovaDiehl2022, author = {Monakhova, Yulia and Diehl, Bernd W.K.}, title = {Multinuclear NMR screening of pharmaceuticals using standardization by 2H integral of a deuterated solvent}, series = {Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis}, volume = {209}, journal = {Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis}, number = {Article number: 114530}, publisher = {Elsevier}, isbn = {0731-7085}, doi = {10.1016/j.jpba.2021.114530}, year = {2022}, abstract = {NMR standardization approach that uses the 2H integral of deuterated solvent for quantitative multinuclear analysis of pharmaceuticals is described. As a proof of principle, the existing NMR procedure for the analysis of heparin products according to US Pharmacopeia monograph is extended to the determination of Na+ and Cl- content in this matrix. Quantification is performed based on the ratio of a 23Na (35Cl) NMR integral and 2H NMR signal of deuterated solvent, D2O, acquired using the specific spectrometer hardware. As an alternative, the possibility of 133Cs standardization using the addition of Cs2CO3 stock solution is shown. Validation characteristics (linearity, repeatability, sensitivity) are evaluated. A holistic NMR profiling of heparin products can now also be used for the quantitative determination of inorganic compounds in a single analytical run using a single sample. In general, the new standardization methodology provides an appealing alternative for the NMR screening of inorganic and organic components in pharmaceutical products.}, language = {en} } @article{MolinnusJanusFangetal.2022, author = {Molinnus, Denise and Janus, Kevin Alexander and Fang, Anyelina C. and Drinic, Aleksander and Achtsnicht, Stefan and K{\"o}pf, Marius and Keusgen, Michael and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Thick-film carbon electrode deposited onto a biodegradable fibroin substrate for biosensing applications}, series = {Physica status solidi (a)}, volume = {219}, journal = {Physica status solidi (a)}, number = {23}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1862-6319}, doi = {10.1002/pssa.202200100}, pages = {1 -- 9}, year = {2022}, abstract = {This study addresses a proof-of-concept experiment with a biocompatible screen-printed carbon electrode deposited onto a biocompatible and biodegradable substrate, which is made of fibroin, a protein derived from silk of the Bombyx mori silkworm. To demonstrate the sensor performance, the carbon electrode is functionalized as a glucose biosensor with the enzyme glucose oxidase and encapsulated with a silicone rubber to ensure biocompatibility of the contact wires. The carbon electrode is fabricated by means of thick-film technology including a curing step to solidify the carbon paste. The influence of the curing temperature and curing time on the electrode morphology is analyzed via scanning electron microscopy. The electrochemical characterization of the glucose biosensor is performed by amperometric/voltammetric measurements of different glucose concentrations in phosphate buffer. Herein, systematic studies at applied potentials from 500 to 1200 mV to the carbon working electrode (vs the Ag/AgCl reference electrode) allow to determine the optimal working potential. Additionally, the influence of the curing parameters on the glucose sensitivity is examined over a time period of up to 361 days. The sensor shows a negligible cross-sensitivity toward ascorbic acid, noradrenaline, and adrenaline. The developed biocompatible biosensor is highly promising for future in vivo and epidermal applications.}, language = {en} } @article{EngelmannPourshahidiShalabyetal.2022, author = {Engelmann, Ulrich M. and Pourshahidi, Mohammad Ali and Shalaby, Ahmed and Krause, Hans-Joachim}, title = {Probing particle size dependency of frequency mixing magnetic detection with dynamic relaxation simulation}, series = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, volume = {563}, journal = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, number = {In progress, Art. No. 169965}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0304-8853}, doi = {10.1016/j.jmmm.2022.169965}, year = {2022}, abstract = {Biomedical applications of magnetic nanoparticles (MNP) fundamentally rely on the particles' magnetic relaxation as a response to an alternating magnetic field. The magnetic relaxation complexly depends on the interplay of MNP magnetic and physical properties with the applied field parameters. It is commonly accepted that particle core size is a major contributor to signal generation in all the above applications, however, most MNP samples comprise broad distribution spanning nm and more. Therefore, precise knowledge of the exact contribution of individual core sizes to signal generation is desired for optimal MNP design generally for each application. Specifically, we present a magnetic relaxation simulation-driven analysis of experimental frequency mixing magnetic detection (FMMD) for biosensing to quantify the contributions of individual core size fractions towards signal generation. Applying our method to two different experimental MNP systems, we found the most dominant contributions from approx. 20 nm sized particles in the two independent MNP systems. Additional comparison between freely suspended and immobilized MNP also reveals insight in the MNP microstructure, allowing to use FMMD for MNP characterization, as well as to further fine-tune its applicability in biosensing.}, language = {en} }