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Prior to immobilization of biomolecules or cells onto biosensor surfaces, the surface must be physically or chemically activated for further functionalization. Organosilanes are a versatile option as they facilitate the immobilization through their terminal groups and also display self-assembly. Incorporating hydroxyl groups is one of the important methods for primary immobilization. This can be done, for example, with oxygen plasma treatment. However, this treatment can affect the performance of the biosensors and this effect is not quite well understood for surface functionalization. In this work, the effect of O2 plasma treatment on EIS sensors was investigated by means of electrochemical characterizations: capacitance–voltage (C–V) and constant capacitance (ConCap) measurements. After O2 plasma treatment, the potential of the EIS sensor dramatically shifts to a more negative value. This was successfully reset by using an annealing process.
Energy-efficient components do not automatically lead to energy-efficient systems. Technical Operations Research (TOR) shifts the focus from the single component to the system as a whole and finds its optimal topology and operating strategy simultaneously. In previous works, we provided a preselected construction kit of suitable components for the algorithm. This approach may give rise to a combinatorial explosion if the preselection cannot be cut down to a reasonable number by human intuition. To reduce the number of discrete decisions, we integrate laws derived from similarity theory into the optimization model. Since the physical characteristics of a production series are similar, it can be described by affinity and scaling laws. Making use of these laws, our construction kit can be modeled more efficiently: Instead of a preselection of components, it now encompasses whole model ranges. This allows us to significantly increase the number of possible set-ups in our model. In this paper, we present how to embed this new formulation into a mixed-integer program and assess the run time via benchmarks. We present our approach on the example of a ventilation system design problem.
In times of planned obsolescence the demand for sustainability keeps growing. Ideally, a technical system is highly reliable, without failures and down times due to fast wear of single components. At the same time, maintenance should preferably be limited to pre-defined time intervals. Dispersion of load between multiple components can increase a system’s reliability and thus its availability inbetween maintenance points. However, this also results in higher investment costs and additional efforts due to higher complexity. Given a specific load profile and resulting wear of components, it is often unclear which system structure is the optimal one. Technical Operations Research (TOR) finds an optimal structure balancing availability and effort. We present our approach by designing a hydrostatic transmission system.
Gearboxes are mechanical transmission systems that provide speed and torque conversions from a rotating power source. Being a central element of the drive train, they are relevant for the efficiency and durability of motor vehicles. In this work, we present a new approach for gearbox design: Modeling the design problem as a mixed-integer nonlinear program (MINLP) allows us to create gearbox designs from scratch for arbitrary requirements and—given enough time—to compute provably globally optimal designs for a given objective. We show how different degrees of freedom influence the runtime and present an exemplary solution.
Blackout : Wenn bei uns allen das Licht ausgeht
Inhaltsverzeichnis:
06 Wenn im Elfenbeinturm das Licht ausgeht: Zur gesellschaftlichen Verantwortung der Wissenschaft
12 Mekka der Solarforschung: Das Solar-Institut Jülich feiert Jubiläum- und blick nach vorn
16 Hinter den Steinen: FH Aachen und die Stiftung Smart Building entwickeln gemeinsam den neuen Studiengang Smart Building Engineering
18 Die Biogaspioniere: Das Institut NOWUM-Energy sucht neue Perspektiven für die Energieerzeugung
22 Elektrisierend: Studentin entwirft Tapuya-Bühne für Electrisize Festival
24 keep calm and don´t panic
26 Der Markt als Experimentierfeld: Die Wirtschaft wandelt sich - die FH mischt in der Gründerszene mit
30 Mit einem Studium in ein neues Leben: Betreuungskonzept für Geflüchtete an der FH Aachen
32 Spuren im Staub
34 Auf Archimedes´ Spuren: Studierende stechen mit Betonkanus in See
36 "Ich investiere in Menschen": Interview mit Alexander Wilden, Inhaber der schwartz Gruppe mit Hauptsitz in Simmerath
40 Wie im richtigen Leben: 10 Jahre pro8: Rückblick und Ausblick
42 Zwei Kreuze für die Christuskirche: Entwürfe von Architekturstudienden werden umgesetzt
44 Eine gute Ausbildung ist prkatisch: Florian Kessel macht grenzüberschreitende Karriere
46 Er will das Feuer weitergeben: Holzbaupionier Prof. Hermann Blumer lehrt an der FH
50 Aufwind für innovative Lehre: Fünf Projekte im Rahmen des SQSL-Programms ausgezeichnet
51 Der einsame Turm: Kopfnuss
52 Vom Winde verweht: Benedikt Lösch kommt bei der Segelweltmeisterschaft auf Rang 28
54 Wüstensand und fliegende Roboter: Team des MASKOR-Instituts erreicht Finalrunde beim MBZIRC-Wettbewerb
56 Die Rattan-Revolution: Das Start-up "out for space" erfindet den Werkstoff neu
Dimensionen 1-2017 : Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Struktur und Freiheit
(2017)
Inhalt Dimensionen 01-2017:
6 Struktur und Freiheit : Wie die Digitalisierung die Lehre beeinflusst
12 Wie wir in Zukunft konsumieren : Vom intelligenten Kühlschrank bis zur selbst gedruckten Brille
16 Baby unter Beobachtung : Forscher der FH decken massive Sicherheitsmängel bei Babymonitoringsystem auf
18 "In unserem Auge ist viel los" : Anissa Frank hat sich in ihrer Bachelorarbeit mit dem Phänomenen des kreisrunden Makulaloches beschäftigt
20 #totallove : Was kommt nach dem "Hotel Total"?
24 Das graue Wunder : Dirk Thal, Leon Bockstegers und Erick Regehr sind überzeugt: "Beton kann mehr"
26 Auftrieb : Zwei FH-Innovationen landen beim Luftfahrtkonzern Airbus
30 Ich möchte die Kunst demokratisieren : David Gerards bietet Künstlern mit dem "Poebel" eine Plattform
32 Zwischen Orient und Okzident : Unterwegs in Marokko
38 Einfach genau hinhören und horchen : Interview mit Prof. Dr. Hans-Joachim Blome zum Thema Gravitationswellen
42 Die Entdeckung eines Architekten : Auf den Spuren des Architekten Leonardo da Vinci
46 Über den Dächern von Chicago
48 Eine Prothese aus dem 3D-Drucker : Studierende engagieren sich für ein Projekt, das vielen Menschen in Krisenregionen helfen kann
50 Ist der Tod das Ende unserer Persönlichkeit? Prof. Dr. Walter van Laack ist Experte auf dem Gebiet Nahtoderfahrungen
52 Von Aachen in die ganze Welt : Die Summer Schools sind der Exportschlager der FH Aachen
59 Ein Stipendium zum Geburtstag
60 Keine Chance für Shimmy
58 Kopfnuss
61 Neues Buch über Prof. Rudold Schwarz
62 Silber beim PR-Bild-Award
63 Impressum