Zugl.: Frankfurt (Main), Univ., Diss., 2009

Zugl.: Frankfurt (Main), Universiẗat, Diss., 2009.

Thesis (doctoral)--University of Helsinki, 1989. / Includes bibliographical references (p. 92-101).

Regensburg, Univ., Diss., 2002. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2001

In dieser Arbeit wird die Atomlagenabscheidung (ALD) zur Beschichtung von Kohlenstofffasern verwendet. Dabei werden zwei neuartige Titan-haltige Beschichtungen erzeugt und untersucht, sowie der Aluminiumoxid-ALD-Prozess auf Kohlenstofffasergewebe übertragen. Die erhaltenen Beschichtungen sollen in weiterführenden Arbeiten als mechanisch schwache Beschichtungen oder Oxidationsschutzschichten in faserverstärkten Keramiken eingesetzt werden. Im ersten Teil der Arbeit wird der TiO2-ALD-Prozess mit den Precursoren TiCl4 und H2O als Basis für die Herstellung von organisch-anorganischen Hybridmaterialsschichten verwendet. Dazu wird Furfurylalkohol in einer sequenziellen Pulsfolge entweder nur mit TiCl4 oder mit TiCl4 und H2O eingesetzt. Dabei entstehen dünne Schichten im Nanometerbereich deren Wachstum und chemische Zusammensetzung eingehend untersucht werden. Auf Grundlage der Ergebnisse wird ein möglicher Mechanismus für das Wachstum diskutiert. Die Beschichtungen werden weiterhin auf Polymerfolien aufgebracht und mechanischen Tests unterzogen. Diese zeigen, dass die Schichten leichter verformbar sind als reines Titanoxid. Des Weiteren wird ein neuartiger Prozess zur Herstellung von Titanphosphatbeschichtungen mittels der Atomlagenabscheidung vorgestellt. Dabei nimmt die Schichtdicke linear mit der Anzahl der Zyklen zu und die Reaktionen der Precursoren sind selbstlimitierend. Weiterhin wird die chemische Zusammensetzung der Beschichtung und deren Temperaturstabilität eingehend untersucht. Mittels thermogravimetrischer Analyse wird gezeigt, dass diese Schichten die Oxidationstemperatur von Kohlenstofffasern an Luft erhöhen. Im letzten Teil der Arbeit soll untersucht werden, ob der ALD-Prozess geeignet ist, geometrisch komplexe Kohlenstofffasergewebe gleichmäßig zu beschichten. Dazu wird Al2O3 auf Kohlenstofffasergeweben verschiedener Größen abgeschieden und die resultierende Schichtdicke an verschiedenen Stellen der Gewebe untersucht. Weiterhin wird mittels verschiedenen Mikroskopiemethoden überprüft, ob Defekte in der Beschichtung vorliegen.

Die Stanzbiopsie ist ein etabliertes minimalinvasives Verfahren im Rahmen der interventionellen Diagnostik, bei der Proben menschlichen Gewebes für histologische Untersuchungen zur Erkennung bzw. zum Nachweis u. a. karzinogener Gewebe entnommen werden. Zur Gewebeentnahme wird ein zweiteilig aufgebautes Nadelsystem in das Zielgewebe eingeschossen. Bei der Beobachtung dieses Prozesses sind auffällige Nadelablenkungen des Systems erkennbar. Ursächlich dafür sind die an der Nadelspitze unsymmetrisch angreifenden Kräfte in Verbindung mit der geringen Biegesteifigkeit des Nadelsystems. Im Rahmen eines öffentlich geförderten Projektes konnten an realitätsnahen Gewebephantomen experimentelle Untersuchungen zur Quantifizierung der Nadelablenkungen durchgeführt sowie ein mathematischer Ansatz zur Simulation dieses Effekts entwickelt werden. Darauf aufbauend wurde ein neuer Nadelschliff entwickelt, der eine wesentliche Verbesserung des aktuellen Status bringt. / Biopsy is an established method of the minimally invasive medicine to take human tissue samples for examination determining the presence or extent of a disease. Frequently applied method to detect a prostate or breast cancer is the punch biopsy. The components of the used devices include an inner needle with a notch sampling the tissue and an outer cannula to cut the tissue. During the biopsy, the doctor inserts the needle system into the human tissue under supervision by sonography to support the needle steering. After pushing the trigger, the components of the needle system move successively and penetrate the desired area. The device consists of a two-part spring mechanism to generate the needle movement. Observations of the needle movement by a highspeed camera shows a considerable deflection of the needle tip which makes tapping and tissue sampling more difficult. This is caused by unbalanced forces acting on the needle tip and the low bending stiffness of the needle. Publicly financed experimental studies in the quantification of the needle deflection were undertaken and a mathematical approach for the simulation of these effects was developed. The model, which consists of a flexible needle and a parameterized tissue model, is implemented in the multibody simulation software Recurdyn.

During development, organs with different shape and functionality form from a single fertilized egg cell. Mechanisms that control shape, size and morphology of tissues pose challenges for developmental biology. These mechanisms are tightly controlled by an underlying signaling system by which cells communicate to each other. However, these signaling networks can affect tissue size and morphology through limited processes such as cell proliferation, cell death and cell shape changes,which are controlled by cell mechanics and cell adhesion. One example of such a signaling system is the network of interacting proteins that control planar polarization of cells. These proteins distribute asymmetrically within cells and their distribution in each cell determines of the polarity of the neighboring cells. These proteins control the pattern of hairs in the adult Drosophila wing as well as hexagonal repacking of wing cells during development. Planar polarity proteins also control developmental processes such as convergent-extension. We present a theoretical study of cell packing geometry in developing epithelia. We use a vertex model to describe the packing geometry of tissues, for which forces are balanced throughout the tissue. We introduce a cell division algorithm and show that repeated cell division results in the formation of a distinct pattern of cells, which is controlled by cell mechanics and cell-cell interactions. We compare the vertex model with experimental measurements in the wing disc of Drosophila and quantify for the first time cell adhesion and perimeter contractility of cells. We also present a simple model for the dynamics of polarity order in tissues. We identify a basic mechanism by which long-range polarity order throughout the tissue can be established. In particular we study the role of shear deformations on polarity pattern and show that the polarity of the tissue reorients during shear flow. Our simple mechanisms for ordering can account for the processes observed during development of the Drosophila wing.

Hintergrund dieser Arbeit war die Entwicklung keramischer faserverstärkter Hochleistungswerkstoffe auf der Basis von SiC. Es wurden 2D-Faserverstärkungen eingesetzt und verschiedene SiC-Pulverqualitäten (Submicron- und Nanopulver) betrachtet. Die Infiltration der Kohlenstofffasergewebe erfolgte elektrophoretisch aus einer ethanolischen SiC-Suspension und führte im Fall des Submicronpulvers zu einer vollständigen Infiltration. Die Verbunde wurden durch Stapeln der infiltrierten Gewebe erzeugt und sowohl drucklos als auch durch Heißpressen verdichtet. Durch Heißpressen war es möglich, faserverstärkte Verbunde herzustellen, die in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis der SiC-Pulver und von den Herstellungsparametern signifikant unterschiedliche mechanische Eigenschaften besaßen.

Das canine Parvovirus (CPV-2)wurde erstmals bei Hunden im Jahr 1978 beschrieben. Dieses Virus verbreitete sich innerhalb weniger Monate weltweit in einer schweren Pandemie. Retrospektiv wird angegnommen, dass es sich aud dem Felinen Panleukopenie-Virus oder einem nah verwandten Virus entwickelt hat. Ziel dieser Arbeit war es, durch Untersuchungen von archivierten paraffineingebetteten Gewebeproben von Hunden und Katzen aus den frühen 1970iger Jahren einen möglichen Anzestor des caninen Parvovirus zu identifizieren und die Hypothese zu überprüfen, dass CPV-2 schon vor 1978 in den Hundepopulationen zirkulierte.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008