TY - JOUR A1 - Everaers, Ralf A1 - Karimi-Varzaneh, Hossein Ali A1 - Fleck, Franz A1 - Hojdis, Nils A1 - Svaneborg, Carsten T1 - Kremer–Grest Models for Commodity Polymer Melts: Linking Theory, Experiment, and Simulation at the Kuhn Scale JF - Macromolecules N2 - The Kremer–Grest (KG) polymer model is a standard model for studying generic polymer properties in molecular dynamics simulations. It owes its popularity to its simplicity and computational efficiency, rather than its ability to represent specific polymers species and conditions. Here we show that by tuning the chain stiffness it is possible to adapt the KG model to model melts of real polymers. In particular, we provide mapping relations from KG to SI units for a wide range of commodity polymers. The connection between the experimental and the KG melts is made at the Kuhn scale, i.e., at the crossover from the chemistry-specific small scale to the universal large scale behavior. We expect Kuhn scale-mapped KG models to faithfully represent universal properties dominated by the large scale conformational statistics and dynamics of flexible polymers. In particular, we observe very good agreement between entanglement moduli of our KG models and the experimental moduli of the target polymers. Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1021/acs.macromol.9b02428 SN - 1520-5835 VL - 53 IS - 6 SP - 1901 EP - 1916 PB - ACS Publications CY - Washington, DC ER - TY - JOUR A1 - Meyer, Jan A1 - Hentschke, Reinhard A1 - Hager, Jonathan A1 - Hojdis, Nils A1 - Karimi-Varzaneh, Hossein Ali T1 - Molecular Simulation of Viscous Dissipation due to Cyclic Deformation of a Silica–Silica Contact in Filled Rubber JF - Macromolecules Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b00947 SN - 1520-5835 VL - 50 IS - 17 SP - 6679 EP - 6689 ER - TY - JOUR A1 - Hager, Jonathan A1 - Hentschke, Reinhard A1 - Hojdis, Nils A1 - Karimi-Varzaneh, Hossein Ali T1 - Computer Simulation of Particle–Particle Interaction in a Model Polymer Nanocomposite JF - Macromolecules Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5b01864 SN - 1520-5835 VL - 48 IS - 24 SP - 9039 EP - 9049 ER - TY - JOUR A1 - Waller, Mark P. A1 - Braun, Heiko A1 - Hojdis, Nils A1 - Bühl, Michael T1 - Geometries of Second-Row Transition-Metal Complexes from Density-Functional Theory JF - Journal of Chemical Theory and Computation Y1 - 2007 U6 - https://doi.org/10.1021/ct700178y SN - 1549-9626 VL - 3 IS - 6 SP - 2234 EP - 2242 ER - TY - JOUR A1 - Svaneborg, Carsten A1 - Karimi-Varzaneh, Hossein Ali A1 - Hojdis, Nils A1 - Fleck, Franz A1 - Everaers, Ralf T1 - Kremer-Grest Models for Universal Properties of Specific Common Polymer Species JF - Soft Condensed Matter N2 - The Kremer-Grest (KG) bead-spring model is a near standard in Molecular Dynamic simulations of generic polymer properties. It owes its popularity to its computational efficiency, rather than its ability to represent specific polymer species and conditions. Here we investigate how to adapt the model to match the universal properties of a wide range of chemical polymers species. For this purpose we vary a single parameter originally introduced by Faller and Müller-Plathe, the chain stiffness. Examples include polystyrene, polyethylene, polypropylene, cis-polyisoprene, polydimethylsiloxane, polyethyleneoxide and styrene-butadiene rubber. We do this by matching the number of Kuhn segments per chain and the number of Kuhn segments per cubic Kuhn volume for the polymer species and for the Kremer-Grest model. We also derive mapping relations for converting KG model units back to physical units, in particular we obtain the entanglement time for the KG model as function of stiffness allowing for a time mapping. To test these relations, we generate large equilibrated well entangled polymer melts, and measure the entanglement moduli using a static primitive-path analysis of the entangled melt structure as well as by simulations of step-strain deformation of the model melts. The obtained moduli for our model polymer melts are in good agreement with the experimentally expected moduli. Y1 - 2018 IS - 1606.05008 ER - TY - JOUR A1 - Mayer, Jan A1 - Hentschke, Reinhard A1 - Hager, Jonathan A1 - Hojdis, Nils A1 - Karimi-Varnaneh, Hossein Ali T1 - A Nano-Mechanical Instability as Primary Contribution to Rolling Resistance JF - Scientific Reports Y1 - 2017 SN - 2045-2322 VL - 7 IS - Article number 11275 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - THES A1 - Dahmen-Beumers, Judith T1 - Eine exemplarische Untersuchung zur Regionalität in der Kunst : der Aachener Bildhauer und Maler Benno Werth (*1929) KW - Kunstmarkt KW - Geschichte KW - Aachen Y1 - 2005 SN - 3-8334-3014-1 SN - 9783833430145 PB - Books on Demand CY - Norderstedt ER - TY - CHAP A1 - Wiegner, Jonas A1 - Volker, Hanno A1 - Mainz, Fabian A1 - Backes, Andreas A1 - Löken, Michael A1 - Hüning, Felix T1 - Wiegand-effect-powered wireless IoT sensor node T2 - ITG-Fb. 303: Sensoren und Messsysteme N2 - In this article we describe an Internet-of-Things sensing device with a wireless interface which is powered by the oftenoverlooked harvesting method of the Wiegand effect. The sensor can determine position, temperature or other resistively measurable quantities and can transmit the data via an ultra-low power ultra-wideband (UWB) data transmitter. With this approach we can energy-self-sufficiently acquire, process, and wirelessly transmit data in a pulsed operation. A proof-of-concept system was built up to prove the feasibility of the approach. The energy consumption of the system is analyzed and traced back in detail to the individual components, compared to the generated energy and processed to identify further optimization options. Based on the proof-of-concept, an application demonstrator was developed. Finally, we point out possible use cases. Y1 - 2022 SN - 978-3-8007-5835-7 N1 - Sensoren und Messsysteme - 21. ITG/GMA-Fachtagung, 10.05.2022 - 11.05.2022 in Nürnberg SP - 255 EP - 260 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Gamification of virtual reality assembly training: Effects of a combined point and level system on motivation and training results JF - International Journal of Human-Computer Studies N2 - Virtual Reality (VR) offers novel possibilities for remote training regardless of the availability of the actual equipment, the presence of specialists, and the training locations. Research shows that training environments that adapt to users' preferences and performance can promote more effective learning. However, the observed results can hardly be traced back to specific adaptive measures but the whole new training approach. This study analyzes the effects of a combined point and leveling VR-based gamification system on assembly training targeting specific training outcomes and users' motivations. The Gamified-VR-Group with 26 subjects received the gamified training, and the Non-Gamified-VR-Group with 27 subjects received the alternative without gamified elements. Both groups conducted their VR training at least three times before assembling the actual structure. The study found that a level system that gradually increases the difficulty and error probability in VR can significantly lower real-world error rates, self-corrections, and support usages. According to our study, a high error occurrence at the highest training level reduced the Gamified-VR-Group's feeling of competence compared to the Non-Gamified-VR-Group, but at the same time also led to lower error probabilities in real-life. It is concluded that a level system with a variable task difficulty should be combined with carefully balanced positive and negative feedback messages. This way, better learning results, and an improved self-evaluation can be achieved while not causing significant impacts on the participants' feeling of competence. KW - Gamification KW - Virtual reality KW - Assembly KW - User study KW - Level system Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijhcs.2022.102854 SN - 1071-5819 VL - 165 IS - Art. No. 102854 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Schnitzler, Nora T1 - Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Zähneputzen N2 - Die Oberflächen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfläche, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entzündungen des umgebenden Zahnfleisches zählen dabei zu den häufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entzündungen entstehen hauptsächlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfläche trägt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Zähneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfläche. Die durch die Rauheit vergrößerte Oberfläche bietet dabei ideale Voraussetzungen für eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfläche im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entzündung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu schützen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erhöhen, ist es möglich die Oberfläche 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 Möglichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgeführt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenkörper werden, mithilfe des zuvor ausgewählten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchführung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung für diese Anwendung überprüft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgewählten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adhäsionsfähigkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberflächen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den höchstmöglichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzprüfung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung überprüft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestmöglichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den höchsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bezüglich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche bestätigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfläche erzielt einen deutlich höheren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfläche. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich größere Adhäsion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterführender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER -