TY - JOUR A1 - Karschuck, Tobias A1 - Poghossian, Arshak A1 - Ser, Joey A1 - Tsokolakyan, Astghik A1 - Achtsnicht, Stefan A1 - Wagner, Patrick A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Capacitive model of enzyme-modified field-effect biosensors: Impact of enzyme coverage JF - Sensors and Actuators B: Chemical N2 - Electrolyte-insulator-semiconductor capacitors (EISCAP) belong to field-effect sensors having an attractive transducer architecture for constructing various biochemical sensors. In this study, a capacitive model of enzyme-modified EISCAPs has been developed and the impact of the surface coverage of immobilized enzymes on its capacitance-voltage and constant-capacitance characteristics was studied theoretically and experimentally. The used multicell arrangement enables a multiplexed electrochemical characterization of up to sixteen EISCAPs. Different enzyme coverages have been achieved by means of parallel electrical connection of bare and enzyme-covered single EISCAPs in diverse combinations. As predicted by the model, with increasing the enzyme coverage, both the shift of capacitance-voltage curves and the amplitude of the constant-capacitance signal increase, resulting in an enhancement of analyte sensitivity of the EISCAP biosensor. In addition, the capability of the multicell arrangement with multi-enzyme covered EISCAPs for sequentially detecting multianalytes (penicillin and urea) utilizing the enzymes penicillinase and urease has been experimentally demonstrated and discussed. KW - Field-effect biosensor KW - Capacitive model KW - Enzyme coverage KW - Multianalyte detection KW - Penicillin Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.135530 SN - 0925-4005 (Print) SN - 1873-3077 (Online) N1 - Corresponding Author: Michael J. Schöning VL - 408 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Maden, Seda T1 - Cape Town : revisiting the Past N2 - Die Arbeit „Cape Town – Revisiting the Past“ setzt sich mit der Vergangenheit von Kapstadt auseinander. Kapstadt ist geprägt von einer beeindruckenden Geografie, Kultur, der Vergangenheit und den Menschen. Eine persönliche Verbindung nach Kapstadt und ein Familienarchiv aus aufbewahrten Publikationen, Postkarten und Fotos ermöglichen einen Blick in die vergangene Zeit. Verschiedene Materialien aus unterschiedlichen Zeiten werden verbunden und in einen gemeinsamen Kontext gebracht. Unabhängig davon, ob dies der erste Kontakt mit Kapstadt ist oder man den Ort bereits kennt, können Dinge neu entdeckt oder wiederentdeckt werden. Die Publikation schafft es mithilfe von Materialien und persönlichen Erinnerungen einen visuellen und informativen Einblick in das damalige Kapstadt zu geben. Dabei wird die Vielfalt der Region gezeigt und ein Gefühl eines Lebens vor Ort vermittelt. KW - Kapstadt KW - Südafrika KW - Geografie KW - Tafelberg KW - Kultur Y1 - 2024 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Lambertus, Jan-Michael T1 - CardboardCastle N2 - „CardboardCastle“ ist ein 3D-Animationsfilm. Der Film zeigt die lebendig gewordene Welt zweier Königreiche aus Pappe, die in einem Streit um einen magischen Zauberstab verwickelt sind. Das Projekt beweist, dass es möglich ist, mit der Software „Blender“ einen vollwertigen und hochwertigen 3D-Animationsfilm zu erstellen. Dabei wurden alle Assets bis auf Texturen selbst hergestellt. Die virtuelle Pappe spielt hierbei eine fundamentale Rolle, für diese wurde ein vollkommen neuer Workflow entwickelt, welcher es ermöglicht, realistische Pappe zu visualisieren. „CardboardCastle“ setzt auf eine cinematische Inszenierung von Licht und vereint technisches Wissen mit unterhaltenden Inhalten. Dabei zeigt er die kindliche Vorstellungskraft und lädt die Zuschauer ein, sich an ihre eigenen kindlichen Fantasien zu erinnern. KW - 3D KW - Animation KW - Computergrafik KW - Blender Y1 - 2024 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Breuer, Annika T1 - Climate Engineering : Entwicklung einer digitalen Plattform für Geoengineering-Methoden und Klimawandel-Daten N2 - Dieses Projekt hat zum Ziel, umfassend über Climate Engineering-Maßnahmen zu informieren und dabei insbesondere ihre Funktionsweise, Kosten und Risiken darzustellen. Die entstandene Plattform "Die Erde abkühlen!" bietet einen Einblick in die Lösungsansätze des Climate Engineerings durch die Verwendung von Storytelling. Sie ermöglicht Nutzer:innen einen Überblick über den aktuellen Stand der Klimaerwärmung sowie den Vergleich von Climate Engineering-Maßnahmen. Ein entwickeltes Bewertungssystem auf Grundlage der "Royal Society" sowie interaktive Infografiken geben Nutzer:innen einen umfassenden Einblick. Das Hauptziel des Projekts ist die digitale Transformation der Climate Engineering-Lösungsansätze. Dabei geht es nicht nur darum, über die Folgen der Klimaerwärmung zu informieren, sondern auch konkrete Lösungen aufzuzeigen. Durch die Entwicklung eines innovativen Storytellings wird die Thematik nicht nur dramaturgisch präsentiert, sondern ermöglicht es den Nutzer:innen auch, ihre eigene Wissensvertiefung zu steuern. KW - Climate Engineering KW - Klimawandel Y1 - 2024 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Goh, Kheng Lim A1 - Topçu, Murat A1 - Madabhushi, Gopal S. P. A1 - Staat, Manfred ED - Maia, Fatima Raquel Azevedo ED - Miguel Oliveira, J. ED - Reis, Rui L. T1 - Collagen fibril reinforcement in connective tissue extracellular matrices T2 - Handbook of the extracellular matrix N2 - The connective tissues such as tendons contain an extracellular matrix (ECM) comprising collagen fibrils scattered within the ground substance. These fibrils are instrumental in lending mechanical stability to tissues. Unfortunately, our understanding of how collagen fibrils reinforce the ECM remains limited, with no direct experimental evidence substantiating current theories. Earlier theoretical studies on collagen fibril reinforcement in the ECM have relied predominantly on the assumption of uniform cylindrical fibers, which is inadequate for modelling collagen fibrils, which possessed tapered ends. Recently, Topçu and colleagues published a paper in the International Journal of Solids and Structures, presenting a generalized shear-lag theory for the transfer of elastic stress between the matrix and fibers with tapered ends. This paper is a positive step towards comprehending the mechanics of the ECM and makes a valuable contribution to formulating a complete theory of collagen fibril reinforcement in the ECM. KW - Connective tissues KW - Extracellular matrix (ECM) KW - Collagen fibrils KW - Mechanical stability KW - Tapered ends Y1 - 2024 SN - 978-3-031-56362-1 (Print) SN - 978-3-031-56363-8 (Online) U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-56363-8_6 SP - 89 EP - 108 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Koch, Christopher A1 - Böhnisch, Nils A1 - Verdonck, Hendrik A1 - Hach, Oliver A1 - Braun, Carsten T1 - Comparison of unsteady low- and mid-fidelity propeller aerodynamic methods for whirl flutter applications JF - Applied Sciences N2 - Aircraft configurations with propellers have been drawing more attention in recent times, partly due to new propulsion concepts based on hydrogen fuel cells and electric motors. These configurations are prone to whirl flutter, which is an aeroelastic instability affecting airframes with elastically supported propellers. It commonly needs to be mitigated already during the design phase of such configurations, requiring, among other things, unsteady aerodynamic transfer functions for the propeller. However, no comprehensive assessment of unsteady propeller aerodynamics for aeroelastic analysis is available in the literature. This paper provides a detailed comparison of nine different low- to mid-fidelity aerodynamic methods, demonstrating their impact on linear, unsteady aerodynamics, as well as whirl flutter stability prediction. Quasi-steady and unsteady methods for blade lift with or without coupling to blade element momentum theory are evaluated and compared to mid-fidelity potential flow solvers (UPM and DUST) and classical, derivative-based methods. Time-domain identification of frequency-domain transfer functions for the unsteady propeller hub loads is used to compare the different methods. Predictions of the minimum required pylon stiffness for stability show good agreement among the mid-fidelity methods. The differences in the stability predictions for the low-fidelity methods are higher. Most methods studied yield a more unstable system than classical, derivative-based whirl flutter analysis, indicating that the use of more sophisticated aerodynamic modeling techniques might be required for accurate whirl flutter prediction. KW - Aeroelasticity KW - Flutter KW - Propeller whirl flutter KW - Unsteady aerodynamics KW - 1P hub loads Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/app14020850 SN - 2076-3417 VL - 14 IS - 2 SP - 1 EP - 28 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Zhantlessova, Sirina A1 - Savitskaya, Irina A1 - Kistaubayeva, Aida A1 - Ignatova, Ludmila A1 - Talipova, Aizhan A1 - Pogrebnjak, Alexander A1 - Digel, Ilya T1 - Correction: Zhantlessova et al. advanced “Green” prebiotic composite of bacterial cellulose/pullulan based on synthetic biology-powered microbial coculture strategy. Polymers 2022, 14, 3224 JF - Polymers Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/polym16131802 SN - 2073-4360 N1 - This article belongs to the Special Issue Cellulose Based Composites VL - 16 IS - 13 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Schopen, Oliver A1 - Shah, Neel A1 - Esch, Thomas A1 - Shabani, Bahman T1 - Critical quantitative evaluation of integrated health management methods for fuel cell applications JF - International Journal of Hydrogen Energy N2 - Online fault diagnostics is a crucial consideration for fuel cell systems, particularly in mobile applications, to limit downtime and degradation, and to increase lifetime. Guided by a critical literature review, in this paper an overview of Health management systems classified in a scheme is presented, introducing commonly utilised methods to diagnose FCs in various applications. In this novel scheme, various Health management system methods are summarised and structured to provide an overview of existing systems including their associated tools. These systems are classified into four categories mainly focused on model-based and non-model-based systems. The individual methods are critically discussed when used individually or combined aimed at further understanding their functionality and suitability in different applications. Additionally, a tool is introduced to evaluate methods from each category based on the scheme presented. This tool applies the technique of matrix evaluation utilising several key parameters to identify the most appropriate methods for a given application. Based on this evaluation, the most suitable methods for each specific application are combined to build an integrated Health management system. KW - Fuel cell KW - Health management system KW - Online diagnostic KW - Fault detection KW - Non-model-based Evaluation Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.05.156 SN - 0360-3199 VL - 70 SP - 370 EP - 388 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - RPRT A1 - Drescher, Hans Paul T1 - Critical review of the 1. Stokes’ problem and consequences for mixed turbulent/laminar flow N2 - The “1. Stokes’ problem”, the “suddenly accelerated flat wall”, is the oldest application of the Navier-Stokes equations. Stokes’ solution of the “problem” does not comply with the mathematical theorem of Cauchy and Kowalewskaya on the “Uniqueness and Existence” of solutions of partial differential equations and violates the physical theorem of minimum entropy production/dissipation of the Thermodynamics of Irreversible Processes. The result includes very high local shear stresses and dissipation rates. That is of special interest for the theory of turbulent and mixed turbulent/laminar flow. A textbook solution of the “1. Stokes Problem” is the Couette flow, which has a constant sheer stress along a linear profile. A consequence is that the Navier-Stokes equations do not describe any S-shaped part of a turbulent profile found in any turbulent Couette experiment. The paper surveys arguments referring to that statement, concerning the history of >150 years. Contrary to this there is always a Navier-Stokes solution near the wall, observed by a linear part of the Couette profile. There a turbulent description (e.g. by the logarithmic law-of-the-wall) fails completely. That is explained by the minimum dissipation requirement together with the Couette feature τ = const. The local co-existence of a turbulent zone and a laminar zone near the wall is stable and observed also at high Reynolds-Numbers. Y1 - 2024 ER - TY - THES A1 - Fuchs, Simon T1 - CSTHEMAG : ein Magazin für die Streetwear-Community von CSTHELABEL N2 - In einer Welt, die von ständiger Vernetzung und sozialen Medien geprägt ist, gibt es eine spürbare Lücke für Menschen, die sich für die »Streetwear-Culture« interessieren. Viele junge Menschen, die von Fashion, Streetwear und der damit einhergehenden Kultur fasziniert sind, stoßen in ihrem direkten Umfeld oft auf Schwierigkeiten, Gleichgesinnte zu finden. CSTHELABEL hat es sich zur Aufgabe gemacht, die lebendige Streetwear-Community zu stärken und weiter zu fördern. CSTHEMAG ist ein Projekt, das in Kollaboration mit dem Gründer von CSTHELABEL entstanden ist. Es wurde eine Nullnummer für die erste Ausgabe des Magazins konzipiert, gestaltet und produziert. Diese beinhaltet Interviews mit Content-Creatorn aus der Community, jungen Modeschöpfer:innen sowie einen Einblick in vergangene Events und Pop-Ups. Das Magazin bietet Mitwirkenden und zukünftig Interessierten einen Raum in einem für das Label neuen Medium und schafft die Möglichkeit, ihre Stimmen zu stärken. CSTHEMAG verpflichtet sich gegenüber der lebendigen Community, eine eigene Plattform zu bieten, auf der ihre einzigartigen Talente, Geschichten und Inspirationen zum Ausdruck kommen. KW - Magazin KW - Streetwear Community KW - Soziale Medien KW - Fashion KW - Modeschöpfer Y1 - 2024 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER -