TY - JOUR T1 - Dimensionen 1-2022: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Auf dem Weg zur Nachhaltigkeit N2 - Inhaltsverzeichnis: 06| "WIR" werden nachhaltig 10| Der Kraft-Stoff aus dem Bioreaktor 14| Energieverbrauch des Campus Jülich optimieren 16| „Eine große Hilfestellung für Flutopfer“ 20| Von der ersten Skizze zu den Blumen in der Vase 22|Wie schläft es sich im All, Herr Maurer? 24| Expedition Arktis 28| Eine Frage, zwei Antworten 30| Der schönste Arbeitsplatz der Welt 32| Im Einklang 36| Ein Vorgeschmack auf die echte Arbeitswelt 38| Den Rätseln des Universums auf der Spur 40| Auf Umwegen in die Spitzenforschung 42| Klappe FH Aachen, die erste … Kamera läuft! 44| Auszeit 46| „Fotografie öffnet Türen zu Parallelwelten“ 50| Es gibt viel zu tun 52| Durch-Blick 54| Weichen stellen für einen ganz besonderen Job 58| Souta, Iver und der Wind 60| Die FH Aachen ist systemakkreditiert 61| Der Vulkan 62| Kopfnuss, Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2022, 1 Y1 - 2022 CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Heining, Theresa Marie T1 - Das Museum Küppersmühle : Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes und Orientierungssystems für das Museum N2 - Der Raum des Museums ist kein funktionaler Ort. Er dient den Besucher:innen als Inspiration, gefüllt mit Kunst, Poesie und Konzept. Das Museum Küppersmühle ist dabei eine klassische White Cube Gallery mit weitläufigen Räumen, viel Platz für die Kunst und einer hochwertigen Sammlung. Es befindet sich in einem umgebauten, alten Speichergebäude im Duisburger Innenhafen. Im Zuge der Masterarbeit wurden ein Erscheinungsbild und Orientierungssystem für das Museums entwickelt. Das Gestaltungssystem ist ein Spiel von Verbindungen, die mal gradlinig, teilweise geschwungen und manchmal verdreht sind. Der geschwungene Pfeil wird hierbei zum Visual des Umwegs, des Gedankensprungs und des Entdeckens. Es ist ein Informationskonzept entstanden, das dazu einlädt, über die geführten Wege hinauszublicken. Es leitet digital und mittels verschiedener Printmedien durch die Ausstellung für moderne Kunst. KW - Erscheinungsbild KW - Orientierungssystem KW - Museum KW - Leitsystem KW - Architektur Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Akimbekov, Nuraly S. A1 - Digel, Ilya A1 - Razzaque, Mohammed S. T1 - Role of vitamins in maintaining structure and function of intestinal microbiome T2 - Comprehensive Gut Microbiota N2 - The recent advances in microbiology have shed light on understanding the role of vitamins beyond the nutritional range. Vitamins are critical in contributing to healthy biodiversity and maintaining the proper function of gut microbiota. The sharing of vitamins among bacterial populations promotes stability in community composition and diversity; however, this balance becomes disturbed in various pathologies. Here, we overview and analyze the ability of different vitamins to selectively and specifically induce changes in the intestinal microbial community. Some schemes and regularities become visible, which may provide new insights and avenues for therapeutic management and functional optimization of the gut microbiota. KW - Vitamin A KW - Vitamin B KW - Thiamine KW - Riboflavin KW - Niacin Y1 - 2022 SN - 978-0-12-822036-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-819265-8.00043-7 SP - 320 EP - 334 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Akimbekov, Nuraly S. A1 - Digel, Ilya A1 - Sherelkhan, Dinara K. A1 - Razzaque, Mohammed S. T1 - Vitamin D and Phosphate Interactions in Health and Disease T2 - Phosphate Metabolism N2 - Vitamin D plays an essential role in calcium and inorganic phosphate (Pi) homeostasis, maintaining their optimal levels to assure adequate bone mineralization. Vitamin D, as calcitriol (1,25(OH)2D), not only increases intestinal calcium and phosphate absorption but also facilitates their renal reabsorption, leading to elevated serum calcium and phosphate levels. The interaction of 1,25(OH)2D with its receptor (VDR) increases the efficiency of intestinal absorption of calcium to 30–40% and phosphate to nearly 80%. Serum phosphate levels can also influence 1,25 (OH)2D and fibroblast growth factor 23 (FGF23) levels, i.e., higher phosphate concentrations suppress vitamin D activation and stimulate parathyroid hormone (PTH) release, while a high FGF23 serum level leads to reduced vitamin D synthesis. In the vitamin D-deficient state, the intestinal calcium absorption decreases and the secretion of PTH increases, which in turn causes the stimulation of 1,25(OH)2D production, resulting in excessive urinary phosphate loss. Maintenance of phosphate homeostasis is essential as hyperphosphatemia is a risk factor of cardiovascular calcification, chronic kidney diseases (CKD), and premature aging, while hypophosphatemia is usually associated with rickets and osteomalacia. This chapter elaborates on the possible interactions between vitamin D and phosphate in health and disease. KW - Vitamin D KW - PTH KW - Phosphate KW - FGF23 KW - Klotho Y1 - 2022 SN - 978-3-030-91621-3 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-91623-7_5 SP - 37 EP - 46 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Molinnus, Denise A1 - Iken, Heiko A1 - Johnen, Anna Lynn A1 - Richstein, Benjamin A1 - Hellmich, Lena A1 - Poghossian, Arshak A1 - Knoch, Joachim A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Miniaturized pH-Sensitive Field-Effect Capacitors with Ultrathin Ta₂O₅ Films Prepared by Atomic Layer Deposition JF - physica status solidi (a) applications and materials science N2 - 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. KW - atomic layer deposition KW - capacitive field-effect sensors KW - pH sensors KW - ultrathin gate insulators Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/pssa.202100660 SN - 1862-6319 VL - 219 IS - 8 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Horbach, Andreas A1 - Staat, Manfred A1 - Kowalczyk, Wojciech A1 - Tran, Thanh Ngoc T1 - Virgin passive colon biomechanics and a literature review of active contraction constitutive models JF - Biomechanics N2 - The objective of this paper is to present our findings on the biomechanical aspects of the virgin passive anisotropic hyperelasticity of the porcine colon based on equibiaxial tensile experiments. Firstly, the characterization of the intestine tissues is discussed for a nearly incompressible hyperelastic fiber-reinforced Holzapfel–Gasser–Ogden constitutive model in virgin passive loading conditions. The stability of the evaluated material parameters is checked for the polyconvexity of the adopted strain energy function using positive eigenvalue constraints of the Hessian matrix with MATLAB. The constitutive material description of the intestine with two collagen fibers in the submucosal and muscular layer each has been implemented in the FORTRAN platform of the commercial finite element software LS-DYNA, and two equibiaxial tensile simulations are presented to validate the results with the optical strain images obtained from the experiments. Furthermore, this paper also reviews the existing models of the active smooth muscle cells, but these models have not been computationally studied here. The review part shows that the constitutive models originally developed for the active contraction of skeletal muscle based on Hill’s three-element model, Murphy’s four-state cross-bridge chemical kinetic model and Huxley’s sliding-filament hypothesis, which are mainly used for arteries, are appropriate for numerical contraction numerical analysis of the large intestine. KW - virgin passive KW - strain energy function KW - smooth muscle contraction KW - viscoelasticity KW - damage Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/biomechanics2020013 SN - 2673-7078 VL - 2 IS - 2 SP - 138 EP - 157 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Valero, Daniel A1 - Bung, Daniel B. A1 - Erpicum, Sebastien A1 - Peltier, Yann A1 - Dewals, Benjamin T1 - Unsteady shallow meandering flows in rectangular reservoirs: a modal analysis of URANS modelling JF - Journal of Hydro-environment Research N2 - Shallow flows are common in natural and human-made environments. Even for simple rectangular shallow reservoirs, recent laboratory experiments show that the developing flow fields are particularly complex, involving large-scale turbulent structures. For specific combinations of reservoir size and hydraulic conditions, a meandering jet can be observed. While some aspects of this pseudo-2D flow pattern can be reproduced using a 2D numerical model, new 3D simulations, based on the unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations, show consistent advantages as presented herein. A Proper Orthogonal Decomposition was used to characterize the four most energetic modes of the meandering jet at the free surface level, allowing comparison against experimental data and 2D (depth-averaged) numerical results. Three different isotropic eddy viscosity models (RNG k-ε, k-ε, k-ω) were tested. The 3D models accurately predicted the frequency of the modes, whereas the amplitudes of the modes and associated energy were damped for the friction-dominant cases and augmented for non-frictional ones. The performance of the three turbulence models remained essentially similar, with slightly better predictions by RNG k-ε model in the case with the highest Reynolds number. Finally, the Q-criterion was used to identify vortices and study their dynamics, assisting on the identification of the differences between: i) the three-dimensional phenomenon (here reproduced), ii) its two-dimensional footprint in the free surface (experimental observations) and iii) the depth-averaged case (represented by 2D models). KW - coherent structures KW - hydraulic modelling KW - model performance KW - Proper Orthogonal Decomposition KW - Q-criterion Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.jher.2022.03.002 SN - 1570-6443 IS - In Press PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael A1 - Enning, Manfred A1 - Sutter, Stefan T1 - A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept JF - SN Applied Sciences N2 - 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. KW - Freight rail KW - Brake test KW - Incident analysis KW - Train composition KW - Brake set-up Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s42452-022-05007-x SN - 2523-3971 N1 - Corresponding author: Raphael Pfaff VL - 4 IS - 4 SP - 1 EP - 14 PB - Springer CY - Cham ER - TY - THES A1 - Jesse, Judith T1 - Coming to Equal Sex : eine Aufklärungskampagne zur Orgasmuslücke N2 - Die „Orgasmuslücke“ ist ein Begriff aus der Sexualforschung, der die Ungleichheit von Orgasmen zwischen den verschiedenen Geschlechtern und Sexualitäten beschreibt. Sie beruht dabei vor allem auf das problematische Verständnis von Sex, das durch verschiedene kulturelle Einflüsse vermittelt wird. Um über diese Einflüsse aufzuklären, wurde das Format „fuckfulness“ konzipiert. Mithilfe von animierten Videos und darauf aufbauendem Social-Media-Content befasst sich „fuckfulness“ ausführlich mit allen Hintergründen der Orgasmuslücke und gestaltet sexuelle Aufklärung neu. Durch junge und moderne Kommunikation wird das Projekt auch für eine jüngere Zielgruppe unterhaltsam. Ziel ist ein neues Verständnis von Sex, in dem die Bedürfnisse der Frau gleichberechtigt neben denen des Mannes stehen und entsprechende Beachtung finden. So soll die Orgasmuslücke schmaler werden, damit die Gleichstellung endlich auch in den eigenen vier Wänden gelebt werden kann. KW - Kommunikationsdesign KW - Kampagnendesign KW - Konzeption KW - Animation KW - Illustration Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Lauber, Nico T1 - Kinetische Piktogramme als Visualisierung : animierte Piktogramme als Kommunikationsmittel im kulturellen Raum N2 - In dieser Arbeit wurden kinetische Piktogramme als Kommunikationsmittel für das Stadttheater Aachen erstellt. Diese sollen als Erweiterung des bestehenden Corporate Designs ein jüngeres Publikum zu der bestehenden Zuschauerschaft hinzugewinnen. Die Piktogramme sind dabei inhaltlich an verschiedene Aufführungen des Theaters angepasst und unterstützen die Typografie in animierten Plakaten für die Außenwerbung. Die Umsetzung der kinetischen Piktogramme wurde als Variable Font vollzogen. Damit lässt sich der Schriftschnitt durch verschiedene Interpolation-Achsen nach Belieben manipulieren. Dazu werden die Zwischenschritte automatisch errechnet, was die Technik optimal für 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 Möglichkeiten, die bis dato längst noch nicht voll ausgeschöpft wurden. KW - Piktogramme KW - Pikto-Font KW - Variable Fonts KW - kinetische Piktogramme KW - animiertes Plakat Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER -