Refine
Year of publication
- 2018 (262) (remove)
Institute
- Fachbereich Medizintechnik und Technomathematik (68)
- Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik (44)
- IfB - Institut für Bioengineering (41)
- INB - Institut für Nano- und Biotechnologien (25)
- Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik (24)
- Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik (24)
- Fachbereich Chemie und Biotechnologie (22)
- Fachbereich Energietechnik (22)
- Fachbereich Wirtschaftswissenschaften (21)
- Fachbereich Bauingenieurwesen (16)
Document Type
- Article (127)
- Conference Proceeding (78)
- Part of a Book (31)
- Book (12)
- Working Paper (3)
- Conference: Meeting Abstract (2)
- Doctoral Thesis (2)
- Patent (2)
- Part of a Periodical (2)
- Conference Poster (1)
Keywords
- Datenschutz (2)
- Digitale Transformation (2)
- Energy efficiency (2)
- Engineering optimization (2)
- Literaturanalyse (2)
- MINLP (2)
- Pump System (2)
- Serious Game (2)
- Water (2)
- Actors (1)
- Agility (1)
- Antarctica (1)
- Awareness (1)
- Bahadur efficiency (1)
- Bioeconomy (1)
- Bioethanol (1)
- Biorefinery (1)
- Biorefinery definitions (1)
- Bladder (1)
- Booster Stations (1)
- Buffering Capacity (1)
- CDG (1)
- CEO career variety (1)
- Chance Constraint (1)
- Chemical imaging (1)
- Cloud Computing (1)
- Coat protein (1)
- Competence Developing Game (1)
- Conditions (1)
- Conductive boundary condition (1)
- Coverage probability (1)
- Cramér-von-Mises statistic (1)
- Datenschutzgrundverordnung (1)
- Datenschutzrecht (1)
- Design process (1)
- Dry surfaces (1)
- EBSCO Discovery Service (1)
- EU-DS-GVO (1)
- EUDSGVO (1)
- Engineering Application (1)
- Enterprise Architecture (1)
- Enzyme nanocarrier (1)
- Equivalence test (1)
- Field-effect device (1)
- Forschungsprozess (1)
- GOSSAMER-1 (1)
- Geschäftsprozessmanagement (1)
- Global optimization (1)
- Glucose biosensor (1)
- Glucose oxidase (1)
- Goodness-of-fit tests for uniformity (1)
- Growth modelling (1)
- IBM Watson Explorer (1)
- INODIS (1)
- IT-Sicherheit (1)
- Identitätsmanagement (1)
- Informationsgetriebene Geschäftsmodelle (1)
- Integrated empirical distribution (survival) function (1)
- Internet der Dinge (1)
- Introduction (1)
- Inverse scattering (1)
- Jupiter (1)
- Kernel density estimator (1)
- Lab-on-Chip (1)
- Latin Hypercube Sampling (1)
- Length of confidence intervals (1)
- Light-addressable potentiometric sensor (1)
- Lignocellulose feedstook (1)
- Literatur-analyse-prozess (1)
- Literaturdaten (1)
- Literature review (1)
- MASCOT (1)
- Manifestations (1)
- Mars (1)
- Mechanical simulation (1)
- Microbial adhesion (1)
- Minimum dissipation (1)
- Mixed-integer nonlinear problem (1)
- Monetarisierung (1)
- Multi-criteria optimization (1)
- Muscle fibers (1)
- Network (1)
- Numerical inversion of Laplace transforms (1)
- Paper recycling (1)
- Passive stretching (1)
- Pelvic floor dysfunction (1)
- Pelvic muscle (1)
- Pitman efficiency (1)
- Planetary exploration (1)
- Planning process (1)
- Player Types (1)
- Potentiometry (1)
- Process engineering (1)
- Process schemes (1)
- Projektbeispiele (1)
- Prozessautomatisierung (1)
- Qualitative Wertschöpfungsanalyse (1)
- RC frames (1)
- Reconstruction (1)
- Rehabilitation Technology and Prosthetics (1)
- Relative exploration orientation (1)
- Renewable resources (1)
- Research process (1)
- Sampling methods (1)
- Softwareroboter (1)
- Stochastic Programming (1)
- Story (1)
- Structure and Stages (1)
- Surface microorganisms (1)
- Surgical Navigation and Robotics (1)
- Swabbing (1)
- TMT composition (1)
- TMT structure (1)
- Technische Schutzmaßnahmen (1)
- Text Analytics (1)
- Text Analytics (1)
- Text analytics (1)
- Text mining (1)
- Tobacco mosaic virus (TMV) (1)
- Tools (1)
- Transition (1)
- Transmission eigenvalues (1)
- Turbulence (1)
- Uncertainty (1)
- Ureter (1)
- Video Game (1)
- Water Distribution (1)
- Water Supply Networks (1)
- Wilcoxon tests (1)
- Wissenstransfer (1)
- achilles tendon (1)
- agile (1)
- business simulation (1)
- design of technical systems (1)
- earthquakes (1)
- energy absorption (1)
- energy dissipation (1)
- frequency mixing (1)
- functional data (1)
- habitability (1)
- huge dimensional data (1)
- ice moons (1)
- icy moons (1)
- in-plane and out-of-plane failure (1)
- legal obligations (1)
- life detection (1)
- magnetic beads (1)
- magnetic sensing (1)
- mathematical optimization (1)
- mechanical buffer (1)
- multiple NEA rendezvous (1)
- optimization (1)
- product liability (1)
- remote sensing (1)
- resilience (1)
- separable Hilbert space (1)
- slum classification (1)
- small spacecraft (1)
- solar sail (1)
- space missions (1)
- stiffness (1)
- superparamagnetic nanoparticles (1)
- tablet game (1)
- underwater vehicle (1)
- upper echelons theory (1)
- water supply design (1)
Nach einem intensiven politischen Diskurs wurde im vergangenen Jahr die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) verabschiedet. Die DSGVO ersetzt zum 25.5.2018 die bislang geltende, aus dem Jahre 1995 stammende Datenschutz-Richtlinie 95/46/EG. Die Novellierung des Datenschutzrechts bringt zahlreiche neue Anforderungen mit sich. Unternehmen sind daher gezwungen, sich auf die Änderungen einzustellen, ihre datenschutzrelevanten Prozesse im Hinblick auf die neuen Anforderungen zu überprüfen und bis zum Mai 2018 an der DSGVO auszurichten. Der Beitrag gibt einen kurzen Überblick über die zentralen Aspekte der Datenschutzreform und die damit einhergehenden Herausforderungen für Unternehmen.
Datenschutz und der 25.5.2018, wie ein Damoklesschwert scheinen beide Begriffe zurzeit im Raum zu stehe. Jeder weiß oder sollte zumindest um das Inkrafttreten der europäischen DSGVO am 25.5.2018 wissen. Viel wurde über wesentliche Neuerungen im Datenschutzrecht berichtet. Nicht zuletzt über gesteigerte organisatorische Anforderungen, Dokumentationspflichten und drohende Bußgelder. Doch was bedeuten diese Neuerungen ganz konkret für die Praxis des Steuerberaters? Anders als man vermuten könnte, werden die datenschutzrechtlichen Neuerungen nicht nur im Bereich der Kanzleiorganisation relevant. Auch im Steuerverwaltungsverfahren sieht sich der Steuerberater datenschutzrechtlichen Fragestellungen gegenüber, bspw. dann, wenn die Finanzbehörden bei der Verarbeitung der personenbezogenen Daten des Mandanten gegen die DSGVO verstoßen. Gleiches gilt in Bereichen des Beschäftigtendatenschutzes. Sowohl der Kanzleiinhaber selbst, als auch seine Arbeitgeber-Mandanten haben die Vorschriften des Beschäftigtendatenschutzes einzuhalten. Der Steuerberater benötigt datenschutzrechtliches Know How, welches unmittelbar seine tägliche Praxis betrifft. Andernfalls besteht das Risiko, dass dieser mit mehr Fragen, als Antworten zurück bleibt.
Textsammlung mit allen für den Datenschutz in Kirchen maßgeblichen Regelwerken: DSGVO, KDG, KDR-OG und DSG-EKD sowie begleitende Verordnungen KDO-DVO und ITSVO-EKD. Die vorliegende Textsammlung enthält neben dem zentralen Regelwerk, der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) in ihrer letzten korrigierten Fassung vom 19. April 2018, die Normen des kirchlichen Rechts, die aufgrund der DSGVO neu erlassen wurden. Auf Seiten der katholischen Kirche sind dies das Gesetz über den Kirchlichen Datenschutz (KDG) und die Kirchliche Datenschutzregelung der Ordensgemeinschaft päpstlichen Rechts (KDR-OG); zudem findet die Verordnung zur Durchführung der Anordnung über den kirchlichen Datenschutz (KDO-DVO) weiterhin entsprechende Anwendung. Die evangelische Kirche novellierte das Kirchengesetz über den Datenschutz der Evangelischen Kirche in Deutschland (DSG-EKD) und hielt an der Verordnung zur Sicherheit der Informationstechnik (ITSVO-EKD) fest. Ergänzt wird das Werk durch Verweise auf maßgebliche Veröffentlichungen der Artikel-29-Datenschutzgruppe und der weltlichen und kirchlichen Datenschutzaufsichtsbehörden. Damit richtet sich das vorliegende Werk vor allem an kirchliche Gemeinden sowie Unternehmen in kirchlicher Trägerschaft und ihre Datenschutzbeauftragten wie gleichermaßen an private Unternehmen, Kanzleien und Berater mit kirchlicher Kundschaft bzw. Mandantschaft.
Cloud Computing wirft in zahlreichen Rechtsbereichen neuartige juristische Fragestellungen auf. Ziel der Darstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen ist, die das Identitätsmanagement in der Cloud betreffenden Rechtsgrundlagen aus den unterschiedlichen Rechtsgebieten vorzustellen und einzuordnen, bevor im Rahmen des sechsten Kapitels die Darstellung der hieraus resultierenden Verpflichtungen in ihrer konkreten Form erfolgt.
Physical interaction with small solar system bodies (SSSB) is the next step in planetary science, planetary in-situ resource utilization (ISRU), and planetary defense (PD). It requires a broader understanding of the surface properties of the target objects, with particular interest focused on those near Earth. Knowledge of composition, multi-scale surface structure, thermal response, and interior structure is required to design, validate and operate missions addressing these three fields. The current level of understanding is occasionally simplified into the phrase, ”If you’ve seen one asteroid, you’ve seen one asteroid”, meaning that the in-situ characterization of SSSBs has yet to cross the threshold towards a robust and stable scheme of classification. This would enable generic features in spacecraft design, particularly for ISRU and science missions. Currently, it is necessary to characterize any potential target object sufficiently by a dedicated pre-cursor mission to design the mission which then interacts with the object in a complex fashion. To open up strategic approaches, much broader in-depth characterization of potential target objects would be highly desirable. In SSSB science missions, MASCOT-like nano-landers and instrument carriers which integrate at the instrument level to their mothership have met interest. By its size, MASCOT is compatible with small interplanetary missions. The DLR-ESTEC Gossamer Roadmap Science Working Groups‘ studies identified Multiple Near-Earth asteroid (NEA) Rendezvous (MNR) as one of the space science missions only feasible with solar sail propulsion. The Solar Polar Orbiter (SPO) study showed the ability to access any inclination, theDisplaced-L1 (DL1) mission operates close to Earth, where objects of interest to PD and for ISRU reside. Other studies outline the unique capability of solar sails to provide access to all SSSB, at least within the orbit of Jupiter, and significant progress has been made to explore the performance envelope of near-term solar sails for MNR. However, it is difficult for
sailcraft to interact physically with a SSSB. We expand and extend the philosophy of the recently qualified DLR Gossamer solar sail deployment technology using efficient multiple sub-spacecraft integration to also include landers for one-way in-situ investigations and sample-return missions by synergetic integration and operation of sail and lander. The MASCOT design concept and its characteristic features have created an ideal counterpart for thisand has already been adapted to the needs of the AIM spacecraft, former part of the NASA-ESA AIDA missionDesigning the 69th International Astronautical Congress (IAC), Bremen, Germany, 1-5 October 2018. IAC-18-F1.2.3 Page 2 of 17 combined spacecraft for piggy-back launch accommodation enables low-cost massively parallel access to the NEA population.
Physical interaction with small solar system bodies (SSSB) is key for in-situ resource utilization (ISRU). The design of mining missions requires good understanding of SSSB properties, including composition, surface and interior structure, and thermal environment. But as the saying goes "If you've seen one asteroid, you've seen one Asteroid": Although some patterns may begin to appear, a stable and reliable scheme of SSSB classification still has to be evolved. Identified commonalities would enable generic ISRU technology and spacecraft design approaches with a high degree of re-use. Strategic approaches require much broader in-depth characterization of the SSSB populations of interest to the ISRU community. The DLR-ESTEC GOSSAMER Roadmap Science Working Groups identified target-flexible Multiple Near-Earth asteroid (NEA) Rendezvous (MNR) as one of the missions only feasible with solar sail propulsion, showed the ability to access any inclination and a wide range of heliocentric distances as well as continuous operation close to Earth's orbit where low delta-v objects reside.
On the flight performance impact of landing gear drag reduction methods for unmanned air vehicles
(2018)
The flight performance impact of three different landing gear configurations on a small, fixed-wing UAV is analyzed with a combination of RANS CFD calculations and an incremental flight performance algorithm. A standard fixed landing gear configuration is taken as a baseline, while the influence of retracting the landing gear or applying streamlined fairings is investigated. A retraction leads to a significant parasite drag reduction, while also fairings promise large savings. The increase in lift-to-drag ratio is reduced at high lift coefficients due to the influence of induced drag. All configurations are tested on three different design missions with an incremental flight performance algorithm. A trade-off study is performed using the retracted or faired landing gear's weight increase as a variable. The analysis reveals only small mission performance gains as the aerodynamic improvements are negated by weight penalties. A new workflow for decision-making is presented that allows to estimate if a change in landing gear configuration is beneficial for a small UAV.
The inverse scattering problem for a conductive boundary condition and transmission eigenvalues
(2018)
In this paper, we consider the inverse scattering problem associated with an inhomogeneous media with a conductive boundary. In particular, we are interested in two problems that arise from this inverse problem: the inverse conductivity problem and the corresponding interior transmission eigenvalue problem. The inverse conductivity problem is to recover the conductive boundary parameter from the measured scattering data. We prove that the measured scatted data uniquely determine the conductivity parameter as well as describe a direct algorithm to recover the conductivity. The interior transmission eigenvalue problem is an eigenvalue problem associated with the inverse scattering of such materials. We investigate the convergence of the eigenvalues as the conductivity parameter tends to zero as well as prove existence and discreteness for the case of an absorbing media. Lastly, several numerical and analytical results support the theory and we show that the inside–outside duality method can be used to reconstruct the interior conductive eigenvalues.
Phase Repeatable Synthesizers as a New Harmonic Phase Standard for Nonlinear Network Analysis
(2018)
Prozessorientierte Messung der Customer Experience am Beispiel der Telekommunikationsindustrie
(2018)
Hohe Wettbewerbsintensität und gestiegene Kundenanforderungen erfordern bei Telekommunikationsunternehmen eine aktive Gestaltung der Customer Experience (CX). Ein wichtiger Aspekt dabei ist die CX-Messung. Traditionelle Zufriedenheitsmessungen sind oft nicht ausreichend, um die Kundenerfahrung in komplexen Prozessen vollständig zu erfassen. Daher wird in diesem Kapitel eine prozessübergreifende Referenzlösung zur CX-Messung am Beispiel der Telekommunikationsindustrie vorgeschlagen. Ausgangspunkt ist ein industriespezifisches Prozessmodell, das sich an dem Referenzmodell eTOM orientiert. Dieses wird um Messpunkte erweitert, die Schwachstellen in Bezug auf die CX identifizieren. Für die erkannten Schwachstellen werden über eine Referenzmatrix mögliche Auslöser abgeleitet und anhand von typischen Geschäftsfallmengen bewertet. Somit ist eine direkte Zuordnung und Erfolgsmessung konkreter Maßnahmen zur Behebung der Schwachstellen möglich. Die so entwickelte Referenzlösung wurde im Projekt K1 bei der Deutschen Telekom erfolgreich umgesetzt. Details zur Umsetzung werden als Fallstudien dargestellt.
BACKGROUND: Muscle stretch reflexes are widely considered to beneficially influence joint stability and power generation in the lower limbs. While in the upper limbs and especially in the muscles surrounding the shoulder joint such evidence is lacking. OBJECTIVE: To quantify the electromyographical response in the muscles crossing the shoulder of specifically trained overhead athletes to an anterior perturbation force. METHODS: Twenty healthy male participants performed six sets of different external shoulder rotation stretches on an isokinetic dynamometer over a range of amplitudes and muscle pre-activation moment levels. All stretches were applied with a dynamometer acceleration of 10,000∘/s2 and a velocity of 150∘/s. Electromyographical response was measured via sEMG. RESULTS: Consistent reflexes were not observed in all experimental conditions. The reflex latencies revealed a significant muscle main effect (F (2,228) = 99.31, p< 0.001; η2= 0.466; f= 0.934) and a pre-activation main effect (F (1,228) = 142.21, p< 0.001; η2= 0.384; f= 1.418). The stretch reflex amplitude yielded a significant pre-activation main effect (F (1,222) = 470.373, p< 0.001; η2= 0.679; f= 1.454). CONCLUSION: Short latency muscle reflexes showed a tendency to an anterior to posterior muscle recruitment whereby the main internal rotator muscles of the shoulder revealed the most consistent results.
Die Erfindung betrifft ein Bussystem enthaltend Busleitungen, an denen eine Anzahl von Busteilnehmern über einen Transceiver anschließbar sind, wobei der Transceiver eine bidirektionale Kommunikation zwischen mindestens zwei Busteilnehmern bewirkt, wobei auf einer busabgewandten Seite des Transceivers sich an denselben eine Zwischenbrückeneinheit anschließt, die mindestens zwei Sender-/Empfänger-Paare enthaltend jeweils einen Sender und einen Empfänger aufweist, wobei der Sender einen Senderoszillator, eine Amplituden- und/oder Phasen- und/oder Frequenzmodulator sowie eine Antenne aufweist und wobei der Empfänger einen Mischer aufweisenden Demodulator sowie eine Antenne aufweist, wobei ein erstes Sender-/Empfänger-Paar über eine Funkschnittstelle mit dem zweiten Sender-/Empfänger-Paar miteinander gekoppelt sind.
The Carologistics team participates in the RoboCup Logistics League for the seventh year. The RCLL requires precise vision,
manipulation and path planning, as well as complex high-level decision
making and multi-robot coordination. We outline our approach with an
emphasis on recent modifications to those components.
The team members in 2018 are David Bosen, Christoph Gollok, Mostafa
Gomaa, Daniel Habering, Till Hofmann, Nicolas Limpert, Sebastian Schönitz,
Morian Sonnet, Carsten Stoffels, and Tarik Viehmann.
This paper is based on the last year’s team description.
The porosity of surgical meshes makes them flexible for large elastic deformation and establishes the healing conditions of good tissue in growth. The biomechanic modeling of orthotropic and compressible materials requires new materials models and simulstaneoaus fit of deformation in the load direction as well as trannsversely to to load. This nonlinear modeling can be achieved by an optical deformation measurement. At the same time the full field deformation measurement allows the dermination of the change of porosity with deformation. Also the socalled effective porosity, which has been defined to asses the tisssue interatcion with the mesh implants, can be determined from the global deformation of the surgical meshes.
Wireless CAN
(2018)
In modernen elektronischen und mechatronischen Systemen, z. B. im industriellen oder automobil Bereich, kommunizieren eingebettete Steuergeräte und Sensoren vielfach über Bussysteme wie CAN oder LIN. Die Kommunikation findet in der Regel drahtgebunden statt, so dass der Kabelbaum für die Kommunikation sehr groß werden kann. Daher ist es naheliegend, Leitungen und dazugehörige Stecker, z. B. für nicht-sicherheitskritische Komfortsysteme, einzusparen und diese durch gerichtete Funkstrecken für kurze Entfernungen zu ersetzen. Somit könnten Komponenten wie ECUs oder Sensoren kabel- und steckerlos in ein Bussystem integriert werden. Zudem ist eine einfache galvanische und mechanische Trennung zu erreichen. Funkübertragung wird bei diesen Bussystemen derzeit nicht eingesetzt, da insbesondere die Echtzeitfähigkeit und die Robustheit der vorhandenen Funksysteme nicht den Anforderungen der Anwendungen entspricht. Zudem sind bestehende Funksysteme wie WLAN oder Bluetooth im Vergleich zur konventionellen Verkabelung teuer und es besteht hierbei die Möglichkeit, dass sie ausspioniert werden können und so sensible Daten entwendet werden können. In dieser Arbeit wird eine alternative Realisierung zu den bestehenden Funksystemen vorgestellt, die aus wenigen Komponenten aufzubauen ist. Es ist eine protokolllose, echtzeitfähige Übertragung möglich und somit die transparente Integration in ein Bussystem wie CAN.
Wireless CAN
(2018)
Das vorgestellte System zu Wireless CAN bietet die Möglichkeit, CAN kabellos zu übertragen. Beide vorgestellten und entwickelten Konzepte funktionieren korrekt und ermöglichen den Auf-bau von kabellosen CAN Schnittstellen. Durch den kleinen Aufbau kann diese Technologie auch für eingebettete Systeme verwendet werden. Zudem bietet dieser Ansatz die Möglichkeit, durch die Entwicklung von geeigneten ICs die Größe des Systems bis auf Bauteilgröße zu reduzieren, um eine noch bessere Integration in eingebettete Systeme zu ermöglichen. Dadurch wird die Technologie attraktiv für Einsatzgebiete, wo die oben aufgelisteten Vorteile zum Tragen kommen können. Diese Einsatzgebiete können sowohl im Automobil als auch im Industriebereich liegen.
The integration of sensors is one of the major tasks in embedded, control and “internet of things” (IoT) applications. For the integration mainly digital interfaces are used, starting from rather simple pulse-width modulation (PWM) interface to more complex interfaces like CAN (Controller Area Network). Even though these interfaces are tethered by definition, a wireless realization is highly welcome in many applications to reduce cable and connector cost, increase the flexibility and realize new emerging applications like wireless control systems. Currently used wireless solutions like Bluetooth, WirelessHART or IO-Link Wireless use dedicated communication standards and corresponding higher protocol layers to realize the wireless communication. Due to the complexity of the communication and the protocol handling, additional latency and jitter are introduced to the data communication that can meet the requirements for many applications. Even though tunnelling of other bus data like CAN data is generally also possible the latency and jitter prevent the tunnelling from being transparent for the bus system. Therefore a new basic technology based on dual-mode radio is used to realize a wireless communication on the physical layer only, enabling a reliable and real-time data transfer. As this system operates on the physical layer it is independent of any higher layers of the OSI (open systems interconnection) model. Hence it can be used for several different communication systems to replace the tethered physical layer. A prototype is developed and tested for real-time wireless PWM, SENT (single-edge nibble transmission) and CAN data transfer with very low latency and jitter.
The search for life on Mars and in the Solar System - strategies, logistics and infrastructures
(2018)
The question "Are we alone in the Universe?" is perhaps the most fundamental one that affects mankind. How can we address the search for life in our Solar System? Mars, Enceladus and Europa are the focus of the search for life outside the terrestrial biosphere. While it is more likely to find remnants of life (fossils of extinct life) on Mars because of its past short time window of the surface habitability, it is probably more likely to find traces of extant life on the icy moons and ocean worlds of Jupiter and Saturn. Nevertheless, even on Mars there could still be a chance to find extant life in niches near to the surface or in just discovered subglacial lakes beneath the South Pole ice cap. Here, the different approaches for the detection of traces of life in the form of biosignatures including pre-biotic molecules will be presented. We will outline the required infrastructure for this enterprise and give examples of future mission concepts to investigate the presence of life on other planets and moons. Finally, we will provide suggestions on methods, techniques, operations and strategies for preparation and realization of future life detection missions.
In this work, a cell-based biosensor to evaluate the sterilization efficacy of hydrogen peroxide vapor sterilization processes is characterized. The transducer of the biosensor is based on interdigitated gold electrodes fabricated on an inert glass substrate. Impedance spectroscopy is applied to evaluate the sensor behavior and the alteration of test microorganisms due to the sterilization process. These alterations are related to changes in relative permittivity and electrical conductivity of the bacterial spores. Sensor measurements are conducted with and without bacterial spores (Bacillus atrophaeus), as well as after an industrial sterilization protocol. Equivalent two-dimensional numerical models based on finite element method of the periodic finger structures of the interdigitated gold electrodes are designed and validated using COMSOL® Multiphysics software by the application of known dielectric properties. The validated models are used to compute the electrical properties at different sensor states (blank, loaded with spores, and after sterilization). As a final result, we will derive and tabulate the frequency-dependent electrical parameters of the spore layer using a novel model that combines experimental data with numerical optimization techniques.
In this article, we present an overview on the thermocatalytic reaction of hydrogen peroxide (H₂O₂) gas on a manganese (IV) oxide (MnO₂) catalytic structure. The principle of operation and manufacturing techniques are introduced for a calorimetric H₂O₂ gas sensor based on porous MnO₂. Results from surface analyses by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron microscopy (SEM) of the catalytic material provide indication of the H₂O₂ dissociation reaction schemes. The correlation between theory and the experiments is documented in numerical models of the catalytic reaction. The aim of the numerical models is to provide further information on the reaction kinetics and performance enhancement of the porous MnO₂ catalyst.
Electromechanical model of hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes cocultured with fibroblasts
(2018)
The CellDrum provides an experimental setup to study the mechanical effects of fibroblasts co-cultured with hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes. Multi-scale computational models based on the Finite Element Method are developed. Coupled electrical cardiomyocyte-fibroblast models (cell level) are embedded into reaction-diffusion equations (tissue level) which compute the propagation of the action potential in the cardiac tissue. Electromechanical coupling is realised by an excitation-contraction model (cell level) and the active stress arising during contraction is added to the passive stress in the force balance, which determines the tissue displacement (tissue level). Tissue parameters in the model can be identified experimentally to the specific sample.
Wind is closely associated with the discussion of fairness in ski jumping. To counter-act its influence on the jump length, the International Ski Federation (FIS) has introduced a wind compensation approach. We applied three differently accurate computer models of the flight phase with wind (M1, M2, and M3) to study the jump length effects of various wind scenarios. The previously used model M1 is accurate for wind blowing in direction of the flight path, but inaccuracies are to be expected for wind directions deviating from the tangent to the flight path. M2 considers the change of airflow direction, but it does not consider the associated change in the angle of attack of the skis which additionally modifies drag and lift area time functions. M3 predicts the length effect for all wind directions within the plane of the flight trajectory without any mathematical simplification. Prediction errors of M3 are determined only by the quality of the input data: wind velocity, drag and lift area functions, take-off velocity, and weight. For comparing the three models, drag and lift area functions of an optimized reference jump were used. Results obtained with M2, which is much easier to handle than M3, did not deviate noticeably when compared to predictions of the reference model M3. Therefore, we suggest to use M2 in future applications. A comparison of M2 predictions with the FIS wind compensation system showed substantial discrepancies, for instance: in the first flight phase, tailwind can increase jump length, and headwind can decrease it; this is opposite of what had been anticipated before and is not considered in the current wind compensation system in ski jumping.
The overall objective of this study is to develop a new external fixator, which closely maps the native kinematics of the elbow to decrease the joint force resulting in reduced rehabilitation time and pain. An experimental setup was designed to determine the native kinematics of the elbow during flexion of cadaveric arms. As a preliminary study, data from literature was used to modify a published biomechanical model for the calculation of the joint and muscle forces. They were compared to the original model and the effect of the kinematic refinement was evaluated. Furthermore, the obtained muscle forces were determined in order to apply them in the experimental setup. The joint forces in the modified model differed slightly from the forces in the original model. The muscle force curves changed particularly for small flexion angles but their magnitude for larger angles was consistent.
Das Forschungsprojekt Produktionseffizienz in der Kleinserie (ProeK) erarbeitet kostengünstige und effiziente Lösungsansätze für Prozessketten im Zukunftsfeld der Elektromobilität. Das Teilprojekt Karosserie setzt diese Zielsetzung durch innovative und praxisorientierte Produkt- und Prozesskonzepte mit neuartigen bauteilintegrierten Vorrichtungsfunktionen (BiV) um. Im Teilprojekt Außenhaut sollen Toleranzen adaptiv durch Anpassungen der Prozessparameter sowie Bauteilmanipulation kompensiert werden.
Comparison of different training algorithms for the leg extension training with an industrial robot
(2018)
In the past, different training scenarios have been developed and implemented on robotic research platforms, but no systematic analysis and comparison have been done so far. This paper deals with the comparison of an isokinematic (motion with constant velocity) and an isotonic (motion against constant weight) training algorithm. Both algorithms are designed for a robotic research platform consisting of a 3D force plate and a high payload industrial robot, which allows leg extension training with arbitrary six-dimensional motion trajectories. In the isokinematic as well as the isotonic training algorithm, individual paths are defined i n C artesian s pace by sufficient s upport p oses. I n t he i sotonic t raining s cenario, the trajectory is adapted to the measured force as the robot should only move along the trajectory as long as the force applied by the user exceeds a minimum threshold. In the isotonic training scenario however, the robot’s acceleration is a function of the force applied by the user. To validate these findings, a simulative experiment with a simple linear trajectory is performed. For this purpose, the same force path is applied in both training scenarios. The results illustrate that the algorithms differ in the force dependent trajectory adaption.
Zusammenfassung: In der Orthopädie zählt der therapeutische Ultraschall als Mittel zur Prävention und Therapiebegleitung. Er hat mechanische, thermische und physiko-chemische Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Um mehr Erkenntnisse über die thermischen Auswirkungen zu erlangen, wurden Versuche an einem Hydrogel-Phantom und an Probanden durchgeführt. Dabei entstand eine signifikante Erwärmung des Gewebes, welche beim Probandenversuch an der Oberfläche und beim Hydrogelversuch in der Tiefe gemessen wurde.
Summary: In orthopaedics, therapeutic ultrasound is a tool of prevention and therapy support. It has mechanical, thermal and physico-chemical effects on the human body. Tests with a hydrogel phantom and with human probands have been performed in order to obtain more knowledge about their thermal effects. Both tests measured temperature increases in cell tissue, on the surface with the human proband test and in depth with the hydrogel phantom test.
Bereits 2015 wurde in der Zeitschrift „Qualität in der Wissenschaft“ (QiW) über das Kooperationsprojekt „Guter Studienstart im Ingenieurbereich“, das Orientierungssemester von RWTH und FH Aachen, berichtet. In diesem Artikel legen wir den Schwerpunkt auf die Entwicklung des Projekts in den Jahren 2015 bis 2018 und geben eine Rückschau sowie einen Ausblick auf die Entwicklungsperspektiven nach dem offiziellen Projektende.
The presentation of enzymes on viral scaffolds has beneficial effects such as an increased enzyme loading and a prolonged reusability in comparison to conventional immobilization platforms. Here, we used modified tobacco mosaic virus (TMV) nanorods as enzyme carriers in penicillin G detection for the first time. Penicillinase enzymes were conjugated with streptavidin and coupled to TMV rods by use of a bifunctional biotin-linker. Penicillinase-decorated TMV particles were characterized extensively in halochromic dye-based biosensing. Acidometric analyte detection was performed with bromcresol purple as pH indicator and spectrophotometry. The TMV-assisted sensors exhibited increased enzyme loading and strongly improved reusability, and higher analysis rates compared to layouts without viral adapters. They extended the half-life of the sensors from 4 - 6 days to 5 weeks and thus allowed an at least 8-fold longer use of the sensors. Using a commercial budget-priced penicillinase preparation, a detection limit of 100 µM penicillin was obtained. Initial experiments also indicate that the system may be transferred to label-free detection layouts.
Nanotubular tobacco mosaic virus (TMV) particles and RNA-free lower-order coat protein (CP) aggregates have been employed as enzyme carriers in different diagnostic layouts and compared for their influence on biosensor performance. In the following, we describe a label-free electrochemical biosensor for improved glucose detection by use of TMV adapters and the enzyme glucose oxidase (GOD). A specific and efficient immobilization of streptavidin-conjugated GOD ([SA]-GOD) complexes on biotinylated TMV nanotubes or CP aggregates was achieved via bioaffinity binding. Glucose sensors with adsorptively immobilized [SA]-GOD, and with [SA]-GOD cross-linked with glutardialdehyde, respectively, were tested in parallel on the same sensor chip. Comparison of these sensors revealed that TMV adapters enhanced the amperometric glucose detection remarkably, conveying highest sensitivity, an extended linear detection range and fastest response times. These results underline a great potential of an integration of virus/biomolecule hybrids with electronic transducers for applications in biosensorics and biochips. Here, we describe the fabrication and use of amperometric sensor chips combining an array of circular Pt electrodes, their loading with GOD-modified TMV nanotubes (and other GOD immobilization methods), and the subsequent investigations of the sensor performance.
Der vorliegende Artikel fokussiert sich auf die weibliche Belastungsinkontinenz als Insuffizienz der Speicherfunktion der Blase, auch wenn im klinischen Alltag die Harninkontinenz der Frau häufig verschiedene Ursachen hat und insbesondere eine Belastungsinkontinenz im Alter und bei neurologischer Komorbidität nur selten isoliert vorkommt.
Das kleine Becken der Frau ist sowohl als Funktions- als auch als strukturelle Einheit zu betrachten. Dabei unterliegen bei der Frau Blase, Harnröhre, Gebärmutter und Enddarm sowie die muskulären und ligamentösen Strukturen des kleinen Beckens durch Fertilitätsphase, mögliche Schwangerschaften, Geburten und Menopausen-Phase, über das „normale Altern“ hinaus, gravierenden Veränderungen.
This article focuses on female stress incontinence in the form of pelvic floor dysfunction and urethral sphincter deficiency, although isolated stress incontinence accounts for less than half of all incontinence cases. Especially in women of old age and those with neurological comorbidities, the causes of incontinence are mostly multifactorial. Also it has to be considered that the female bladder, urethra, uterus and rectum as well as the muscular and ligamentous structures of the female pelvis minor are affected by phases of fertility, possible pregnancies, births and menopause in addition to the normal ageing process.
Mit modernen nicht invasiven bildgebenden Verfahren lassen sich anhand der Fundusfotografie bzw. der optischen Verfilmung Aspekte der funktionellen und strukturellen retinalen Gefäßveränderungen objektiv untersuchen. Der Zustand und das Verhalten retinaler Gefäße beeinflussen im prä-, post- und kapillaren Bereich den Blutfluss und strömungsbedingte Stoffwechselverhältnisse passiv und aktiv über den Gefäßdurchmesser. Retinale Gefäße gleichen von Aufbau und Funktion den zerebralen Gefäßen und spiegeln den Zustand der Mikrozirkulation wider. Mithilfe von aus den Gefäßweiten berechneten Biomarkern soll eine Aussage über die Prognose von systemischen vaskulär bedingten Erkrankungen getroffen werden. Die statische retinale Gefäßanalyse befasst sich mit der Untersuchung des Zustandes der prä- und postkapillaren Gefäßdurchmesser der retinalen Mikrozirkulation anhand einer optischen Fundusaufnahme. Bei der dynamischen retinalen Gefäßanalyse wird der Längsschnitt eines retinalen Gefäßes nicht invasiv funktionell und strukturell über einen Zeitraum vor, während und nach einer spezifischen vaskulären Stimulation untersucht. Die genaue Methodologie der Auswertung und die Bezeichnung der Parameter variieren bei unterschiedlichen Ansätzen. Mittels retinaler Gefäßanalyse wurden bislang mehrere klinische Querschnitts- und Interventionsstudien in der Augenheilkunde und anderen Fachgebieten, inkl. Kardiologie, Neurologie, Neurochirurgie, Nephrologie, Gynäkologie, Sportmedizin, Diabetologie, Hypertensiologie usw. durchgeführt. Mit der statischen retinalen Gefäßanalyse steht eine kostengünstige, reproduzierbare, nicht invasive Screeningtechnik zur Verfügung, um eine prognostische Aussage über die Gefäßgesundheit eines individuellen Patienten zu treffen. Die dynamische retinale Gefäßanalyse besitzt ein weiteres diagnostisches Anwendungsspektrum als die statische, da sie das Verhalten retinaler Gefäße zeitkontinuierlich untersucht. Die Evaluation vaskulärer Erkrankungen sowie zerebro- bzw. kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität mittels mehrerer methodologischer Modalitäten retinaler Gefäßanalyse mit ihren jeweiligen quantitativen Biomarkern bietet eine zukunftsträchtige diagnostische Perspektive. Die interdisziplinäre klinische Anwendung dieser vaskulären Biomarker gewinnt zunehmend an Bedeutung, sowohl in der Augenheilkunde als auch in anderen Fachgebieten.
In energy economy forecasts of different time series are rudimentary. In this study, a prediction for the German day-ahead spot market is created with Apache Spark and R. It is just an example for many different applications in virtual power plant environments. Other examples of use as intraday price processes, load processes of machines or electric vehicles, real time energy loads of photovoltaic systems and many more time series need to be analysed and predicted.
This work gives a short introduction into the project where this study is settled. It describes the time series methods that are used in energy industry for forecasts shortly. As programming technique Apache Spark, which is a strong cluster computing technology, is utilised. Today, single time series can be predicted. The focus of this work is on developing a method to parallel forecasting, to process multiple time series simultaneously with R and Apache Spark.