Materials scientists from Ústí nad Labem and Dresden met in June of 2022 for the first joint PhD Conference on Material Science, with the special focus on biologization, nanotechnology and simulation. The conference aimed to encourage interdisciplinary exchange between Čzech and German research institutes and promote transnational cooperation on an international level along the Saxon- Čzech border. Due to the restrictions caused by the corona pandemic, several attempts were necessary before the conference, which was first planned in 2020, could finally take place for the first time in 2022. The conference could take place in presence, which was seen as a big plus by all participants, especially as it was the first meeting in this German - Čzech context for most of the participants. The attending scientists (about 60) met at the Institute of Material Science of TU Dresden in Germany for the first half of the week before the conference moved to the faculties of Science and Environment of the Jan Evangelista Purkyně University UJEP in Ústí nad Labem in Čzechia. The organized activities ranged from scientific presentations of current PhD projects and research topics, lab tours in the participating institutions, come-together events such as a guided tour at the dye collection of the TU Dresden and a hiking trip to Bohemian Switzerland. The conference was funded by INTERREG VA Saxony - Čzech Republic - a cooperation programme of the Elbe/Labe region. All participants - PhD students, scientists and staff members of the participating institutions - enjoyed this opportunity to build individual and new contacts, exchange information on current research topics and methods, find starting points for future collaborations between the different research areas and institutions and also discuss the similarities and differences between the German and Čzech research landscape. The purpose of this brochure is to present the institutions with their special topics and laboratories and to present current research topics - on the base of the presented PhD projects.:1 Introduction 2 1.1 Committees 5 2 Presentation of the participating institutes and chairs 5 2.1 Jan Evangelista Purkyně University in Ústí nad Labem 6 2.1.1 Faculty of Science 6 2.1.2 Faculty of Environment 12 2.2 Technische Universität Dresden 17 2.2.1 Institute of Material Science 17 2.3 Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS 19 2.3.1 Department Bio- and Nanotechnology at IKTS 19 2.4 Institute for Complex Materials, Leibniz-IFW Dresden 21 2.5 TRANS³Net 22 3 Presentation of the PhD topics 23 3.1 Topic: BIOLOGIZATION 23 3.1.1 Ludovico Andrea Alberta: Exploring the effect of Cu additions on the mechanical behaviour of β-TiNb biomaterials 23 3.1.2 Franziska Alt: Formation of a microenvironment for directed differentiation of stem cells in a perfusion bioreactor 25 3.1.3 Dmitry Belyaev: Circular microfluidic systems for electro-chemical continuous monitoring of bio-chemicals in emulsion droplets 27 3.1.4 Constantin Ißleib: Dynamic osteoimmunological crosstalk in a bone replacement context 28 3.1.5 Adela Jagerová: Surface Modification by High-Energy Heavy-Ion Irradiation in Various Crystalline ZnO Facets 29 3.1.6 Nils Kaube: Bioinspired development of artificial enamel via in-situ nano-mineralization 30 3.1.7 Michaela Kocholata: Isolation and characterization of plant derived nanovesicles 30 3.1.8 Zuzana Nejedlá: Dendrimers as Drug Delivery System 31 3.1.9 Jacub Perner: Effect of cold plasma treatment of Poppy and Proso Millet seeds in plasma downer 32 3.1.10 Marina Roshchina: Development of new bacteria-killing coatings on beta-Ti-Nb alloy based on functional oxide nanotubular (ONT) layers 33 3.1.11 Muhammad Saqib: Algorithms and fluid-dynamic experimental platform for in vitro degradation studies of implant materials 34 3.1.12 Jacub Tolasz: Interaction of pollutants on nanoceria 35 3.1.13 Zuzana Žmudová: 3D spheroid culture for in vitro testing of nanoparticles 35 3.2 Topic: METROLOGY 37 3.2.1 Katrien Boonen: The potential of dendrochemistry and dendroecology in pollution research 37 3.2.2 Ivan Lopez Carasco: Development of immobilization protocols for Tro6 and Tro4 aptamers to be used in electrochemical biosensor 38 3.2.3 Jacub Hoskovec: Functionalized electrospun materials for selectvie capture of selected gases 39 3.2.4 Dominic Pilnaj: Applications of gas sensors for air-quality monitoring and identification of volatile organic compounds by GC-HRMS 39 3.2.5 Michaela Průšová: Prostat, Glioblastoma and Mammary carcinoma cells derived exosomes: Their isolation, characterization and loading with doxorubicin 40 3.2.6 Kateřina Přibylová: Preparation of nanostructured surfaces for CO2 Detection, Capture and Utilization 41 3.2.7 Michal Syrový: Chemical modification of PAN – based nanofibrous membranes prepared by electrospinning and their properties for CO2 capture potential 42 3.3 Topic: GEOLOGICAL/MATERIALS 43 3.3.1 Sabine Apelt: Using biomimicry to design anti-ice surfaces for air-water heat pumps 43 3.3.2 Jan Dočkal: Molecular dynamics of interfacial solution structure of alkali-halide electrolytes at graphens electrodes 47 3.3.3 Tereza Dušková: Metal complexes with polyfluorinated NHCs 48 3.3.4 Kristína Fiantoková: Obtaining of the active mass from the spent Li-Ion batteries 48 3.3.5 Stephanie Ihmann: Engineering of bio-based Building and Construction Materials 49 3.3.6 Sara Jalali: Degradable bone substitute materials with load-bearing properties - Fiber-strengthened silica 50 3.3.7 Pavel Kaule: Preparation of heteroborane derivatives for thin film deposition by the covalent bond formation 53 3.3.8 M. Kozakovic: The effect of primary and secondary flows on the homogenization process in a vertical bladed mixer 53 3.3.9 Pavlína Matysová: Molecular Simulation of Salt Hydrates 54 3.3.10 Viktorie Neubertová: Surface functionalization of Ti3C2T MXene for MRI contrast agent 55 3.3.11 Robert Ato Newton: Fuel characteristics of Miscanthus x giganteus biomass produced at the marginal and slightly contaminated by trace elements soils 55 3.3.12 Martin Otto: Bioresorbable Fe-based alloys processed via laser powder bed fusion 56 3.3.13 Petr Panuška: A millifluidic chip for cultivation of fish embryos and toxicity testing fabricated by 3D printing technology 59 3.3.14 David Poustka: Unlocking mass production of photocrosslinked chitosan nanofibers 60 3.3.15 Eliška Rezlerová: Adsorption and Diffusion of Short Hydrocarbons and Carbon Dioxide in Shale Organic Matter: Insights from Molecular Simulations 60 3.3.16 Stefan Weitz: Investigating the material hardness of mollusks shells in dry and wet states by microindentation 61

Deciding together is common in our everyday life. However, the process of this joint decision-making plays out across different levels, for example language, intonation, or non-verbal behaviour. Here we focused on non-verbal interaction dynamics between two participants in probability discounting. We applied a gamified decision-making task in which participants performed a series of choices between a small but safe and a large but risky reward. In two experiments, we found that joint decision-making resulted in lower discounting and higher efficiency. In order to understand the underlying mechanisms in greater detail, we studied through which process this variation occurred and whether this process would be modulated by the social distance between both participants. Our findings suggested that socially close participants managed to reduce their discounting by interactive processes while socially distant participants were influenced by the social context itself. However, a higher level of efficiency was achieved through interactive processes for both groups. In summary, this study served as a fine-grained investigation of collaborative interaction processes and its significant impact on the outcome of choices with probabilistic consequences.

This research examines the nature of visual poetry and its educational potential in the processes of teaching and learning reading and writing in primary education. The first part looks into the internal and external logic of visual poetry, its cultural, historical and technical characteristics, and a knowledge goal is provisionally defined, which is then analyzed as a teaching and learning goal. It reviews the historicist approaches to visual poetry; it examines the definitions that have been established especially regarding its intermedia nature, and also the most interesting definitions that have been made by visual poets themselves. Following on from this, there is a historical overview of this poetic form, focusing mainly on the Western European tradition and on Catalonia from the twentieth century onwards. The second part of the thesis is the empirical research that justifies, applies and interprets the description and analysis of a didactic sequence of a teacher in a classroom in year two of primary education within the methodological and theoretical framework of contemporary research on specific didactics. Above all, it uses the theoretical foundations of comparative didactics and clinical methodologies. Based on close and participatory observation and an all-encompassing analysis of educational action, some interpretations are compared with the overall framework of knowledge of language and literature didactic. Hence the intrinsic cultural value of visual poetry is claimed as a catalyst to encourage the improvement of the reading and writing skills itself, while this teaching goal also serves as a pretext to consider and purpose new ways of teaching and learning reading and writing, in a richer and more complex way, especially in the field of critical literacy, creativity and intermediality / Aquesta investigació es planteja la naturalesa de la poesia visual i el seu potencial didàctic en els processos d’ensenyament-aprenentatge de la lectura i l’escriptura a Educació Primària. La primera part investiga la lògica interna i externa de la poesia visual, els seus trets culturals, històrics i tècnics i es delimita provisionalment un objecte de saber, el qual a continuació s’analitza com a objecte a ensenyar i objecte ensenyat. Es revisen les aproximacions històriques a la poesia visual; s’examinen les definicions que s’han fixat sobretot en el seu caràcter intermedial i també les definicions més interessants que n’han fet els mateixos poetes visuals. A continuació es fa una síntesi històrica d’aquesta forma poètica, centrant-se sobretot en la tradició europea occidental i, a partir del segle xx, a Catalunya. La segona part o recerca empírica justifica, aplica, i interpreta la descripció i anàlisi d'una seqüència didàctica d'una mestra en una aula de cicle inicial d’Educació Primària, dins del marc metodològic i teòric de les investigacions contemporànies en didàctiques específiques, servint-se sobretot dels fonaments teòrics de les didàctiques comparades i les metodologies clíniques. A partir de l'observació atenta i l’anàlisi global de l'acció didàctica, se n’extreuen unes interpretacions que es confronten amb el marc global del saber de les didàctiques de la llengua i la literatura. Així, es reivindica el valor cultural intrínsec de la poesia visual com a revulsiu per fomentar la lectura i l’expressió escrita per se però alhora aquest objecte d’ensenyament serveix de pretext per reflexionar i proposar noves formes d’ensenyar i aprendre la lectura i l’escriptura de forma més rica i complexa, sobretot en l'àmbit de la literacitat crítica, la creativitat i la intermedialitat. / Bei dieser Untersuchung wird die Frage über die visuelle Poesie und deren didaktischem Potential bei den Bildungs- und Lernprozessen beim Lesen und Schreiben in der Grundschule aufgeworfen, die diese Fähigkeiten in ihrem gesamten Umfang zu Beginn des 21. Jahrhunderts nach sich ziehen.

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Agrarmärkte sind oft durch Unsicherheit gekennzeichnet - hervorgerufen vor allem durch Zufallsschwankungen in Angebot und Nachfrage. Das Ziel der vorliegenden Studie besteht darin, die Konsequenzen solcher Unsicherheiten für die Bewertung und Gestaltung der vor einer grundlegenden Neuausrichtung stehenden EU-Milchmarktpolitik zu untersuchen. Zunächst legen empirische Betrachtungen anhand der Zeitreihen verschiedener Marktgrößen nahe, dass Unsicherheit für die Akteure auf dem EU-Milchmarkt tatsächlich ein relevantes Phänomen ist. So sind etwa Preisschwankungen trotz der auf eine Marktstabilisierung ausgerichteten staatlichen Eingriffe zu beobachten. Anhaltspunkte konnten auch zu den Ursachen der Marktunsicherheiten gewonnen werden. Während Angebot und Nachfrage in der EU eine eher stabile Entwicklung aufweisen, neigen die internationalen Milchproduktmärkte zu Fluktuationen. Zur Analyse der Auswirkungen staatlicher Eingriffe auf dem Milchmarkt bei Unsicherheit dient ein stochastisches partielles Marktgleichgewichtsmodell. Das Modell bildet die spezifischen Strukturen des Milchmarkts mit dem Rohmilchangebot, der Milchverarbeitung und der Nachfrage nach den verschiedenen Milchprodukten ab. Zur Integration von Unsicherheit wird die Modellstruktur um stochastische Variablen in den Angebots- und Nachfragefunktionen erweitert. Mit Quotenregelung, Zöllen und Exporterstattungen lassen sich wesentliche Politikinstrumente untersuchen. Gegenstand der Betrachtungen sind mögliche Auswirkungen einer neuen multilateralen Handelsvereinbarung im Rahmen der Welthandelsorganisation (WTO) sowie die Effekte dreier für den Milchmarkt formulierter Politikszenarien. Diese Politikoptionen sind die im Juni 2003 in Luxemburg beschlossene Agrarreform, eine in der Fachöffentlichkeit oft diskutierte Quotenkürzung und eine vollständige Liberalisierung des Milchmarkts samt Quotenabschaffung. Die Ergebnisse zeigen, dass veränderte Preis- und Mengeneingriffe nicht nur zu Verschiebungen im Niveau von Zielgrößen, wie beispielsweise von Erzeugerpreisen und Erlösen in der EU und auf Drittlandsmärkten führen, sondern ebenso zu veränderten Streuungen. Zusätzliche Einsichten vermitteln die Ergebnisse darüber hinaus bezüglich der Unsicherheit in der Planung der öffentlichen Ausgaben am Milchmarkt und in der Vorhersage der Wohlfahrtseffekte von Politikänderungen. Gegenüber einer deterministischen Betrachtung wird eine Politikanalyse am Milchmarkt unter expliziter Berücksichtigung von Unsicherheit damit komplexer und die Beurteilung von Politikoptionen differenzierter.

Landwirt:innen prägen Agrarlandschaften und beeinflussen die Biodiversität maßgeblich. Ein tiefgehendes Verständnis ihrer Entscheidungen zu biodiversitätsfreundlichen Maßnahmen (BFFM) ist essenziell für wirksame Biodiversitätsstrategien. Diese sollen nicht nur Anreize schaffen, sondern auch Maßnahmen auf Landschaftsebene koordinieren. Ziel dieser Dissertation ist es, die Faktoren des Biodiversitätsmanagements europäischer Landwirt:innen zu untersuchen, insbesondere ihre Verhaltensweisen, Wahrnehmungen und räumlichen Entscheidungsprozesse. Die Arbeit umfasst drei aufeinander aufbauende Studien: (i) eine systematische Literaturanalyse zu Motiven und Hindernissen für BFFM, (ii) qualitative Interviews zur Wahrnehmung von Biodiversität und deren Schutz sowie (iii) ein räumliches Entscheidungsexperiment zu Präferenzen für die Platzierung linearer Biodiversitätsmaßnahmen. Die Ergebnisse zeigen, dass betriebliche Entscheidungen durch ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Faktoren beeinflusst werden. Über wirtschaftliche und praktische Gesichtspunkte hinaus sind diese Entscheidungen tief in Wertvorstellungen und der Wahrnehmung von Biodiversität verwurzelt. Wenngleich die meisten Befragten ihre landwirtschaftlichen Tätigkeiten möglichst wenig beeinträchtigen wollten, erkannten sie die ökologische Relevanz ihrer Arbeit und waren offen für Anpassungen, sofern sich Möglichkeiten zur Vernetzung bestehender Habitate ergaben. Die erheblichen regionalen Unterschiede verdeutlichen die Notwendigkeit, Biodiversitätsstrategien an spezifische sozioökonomische, kulturelle und ökologische Kontexte anzupassen. Die Berücksichtigung intrinsischer Werte und der kulturellen Verbundenheit mit dem Land kann die Akzeptanz und das Engagement fördern. Zudem kann eine gezielte Abschätzung der Bereitschaft zur Habitatvernetzung die Planung ökologischer Netzwerke optimieren und Transaktionskosten senken, indem Wildtierkorridore mit Präferenzen der Landwirt:innen abgestimmt werden. / Farmers are key actors in agricultural landscapes and have a profound impact on biodiversity. Understanding their decisions to adopt biodiversity-friendly farming measures (BFFM) is crucial for developing effective conservation strategies that not only motivate farmers but also coordinate their efforts to achieve greater biodiversity outcomes at the landscape scale. This dissertation aims to explore the factors that influence farmers’ biodiversity management across Europe, integrating behavioural, perceptual, and spatial dimensions of their decision-making processes. Three interrelated studies were conducted: (i) a systematic literature review synthesising evidence on motivations for and barriers to BFFM adoption, (ii) qualitative interviews exploring farmers’ perceptions of biodiversity and its management, and (iii) a spatial choice experiment investigating preferences for the placement of linear biodiversity measures. The studies show that farmers’ biodiversity management decisions are shaped by a complex interplay of factors. Beyond economic and practical concerns, these decisions are deeply rooted in farmers’ values and perceptions of biodiversity. Although most farmers sought to minimise disturbance to their farming activities, they recognised the ecological significance of their practices at the landscape level and were willing to adapt them where opportunities arose to connect habitats. The considerable regional variability indicates that biodiversity conservation strategies need to be tailored to the specific socio-economic, cultural, and environmental contexts. Conservation measures that resonate with farmers’ intrinsic values and cultural connections to the land may increase adoption and commitment. In view of the habitat fragmentation, predicting farmers’ willingness to participate in connectivity measures can inform efficient ecological network planning and reduce transaction costs by aligning potential corridors with their preferences.