We review the current state on the thermodynamic behavior and structural phases of self- and mutually-attractive dilute semiflexible polymers that undergo temperature-driven transitions. In extreme dilution, polymers may be considered isolated, and this single polymer undergoes a collapse or folding transition depending on the internal structure. This may go as far as to stable knot phases. Adding polymers results in aggregation, where structural motifs again depend on the internal structure. We discuss in detail the effect of semiflexibility on the collapse and aggregation transition and provide perspectives for interesting future investigations.

Im Rahmen der Arbeiten wurde ein Algorithmus zur initialen Bestimmung und Verfolgung der Position von mobilen Netzwerkknoten erarbeitet und implementiert. Das Verfahren basiert auf Entfernungsinformationen zwischen mobilen und ortsfesten Knoten. Es wird ein zweistufiger Ansatz verfolgt. In einem ersten Schritt wird die Position des zu lokalisierendenKnotens durch mindestens drei (2D) bzw. vier (3D) Entfernungswerte zu Knotenmit bekannter Position, sogenannten Anker-Knoten, bestimmt. Auf Basis dieser Position erfolgt im zweiten Schritt die Verfolgung des mobilen Knotens mittels Kalmanfilter. Der Algorithmus wurdemit Hilfe eines Netzwerksimulators in einem realen Kommunikationsszenario verifiziert.

Two novel cyclodiphosphazane cluster frameworks with Cu₄X₄ clusters as tetrahedral nodes and ferrocenyl cyclodiphosphazanes [Fe(η5-C5H₄)₂(PNtBu)₂] as ditopic linkers have been synthesized. These frameworks having sodalite topology display a unique integration of porosity and redox activity and offer new opportunities for the synthesis of zeotype frameworks with soft phosphorus-based ligands.

Die Entwicklungszeiten in der Automobilindustrie werden immer kürzer, die Produktpalette deutlicher breiter und die Anforderungen an Insassen- und Fußgängerschutz immer höher. Dafür müssen aus Sicht eines Engineeringdienstleisters Konzepte bereitgestellt werden, welche gut individualisierbar sind, mit geringem Aufwand an unterschiedliche Anwendungsszenarien angepasst werden können und gleichzeitig abgesichert sind. Dies ist insbesondere für das noch junge Feld der Elektromobilität von Bedeutung. Gerade hier sind flexible Konzepte wichtig, da neben den etablierten OEM auch neue Wettbewerber erscheinen. Für diesen Zweck wird bei EDAG ein Technologieträger einer modularen Zusatzbatterie entwickelt, welches auf einer Struktur aus Halbzeugen (Strangpressprofile) in Kombination mit individualisierbaren, funktionsintegrierten, additiv gefertigten Knoten basiert. Die Struktur der Knoten ist mittels Topologieoptimierung auf einen Crashlastfall ausgelegt und außerdem die Funktionen zur Medienverteilung, Profilanbindung, Karosserieversteifung und Halteelemente integriert. Nachfolgend werden die für die Entwicklung dieses Bauteils nötigen Grundlagen, der aktuelle Projektstand und der Engineeringprozess beschrieben. [... aus der Einleitung]

Background Force feedback is a critical element for performing and learning surgical suturing skill. Force feedback is impoverished or not present at all in non-open surgery (i.e., in simulation, laparoscopic, and robotic-assisted surgery), but it can be augmented using different modalities. This rapid, systematic review examines how the modality of delivering force feedback influences the performance and learning of surgical suturing skills. Methods An electronic search was performed on PubMed/MEDLINE, Web of Science, and Embase databases to identify relevant articles. The results were synthesized using vote counting based on direction of effect. Results A total of nine studies of medium-to-low quality were included. The synthesis of results suggests that the visual modality could be more beneficial than the tactile and auditory modalities in improving force control and that auditory and tactile modalities could be more beneficial than the visual modality in improving suturing performance. Results are mixed and unclear with regards to how modality affects the reduction of force magnitude and unclear when unimodal was compared to multimodal feedback. The studies have a general low level of evidence. Conclusion The low number of studies with low methodological quality and low level of evidence (most were proof of concept) prevents us from drawing any meaningful conclusion and as such it is currently unknown whether and how force feedback modality influences surgical suturing skill. Speculatively, the visual modality may be more beneficial for improving the control of exerted force, while auditory and tactile modalities may be more effective in improving the overall suturing performance. We consider the issue of feedback modality to be highly relevant in this field, and we encourage future research to conduct further investigation integrating principles from learning psychology and neuroscience: identify feedback goal, context, and skill level and then design and compare feedback modalities accordingly.

Zukünftige Ausrüstungen von Eisenbahninfrastruktur mit zugorientierter Sicherungslogik, wie sie mit dem Advanced Protection System (APS) derzeit in einer frühen Entwicklungsphase ist, verzichten auf ortsfeste Signale und Gleisfreimeldeanlagen, wenn die Fahrzeuge mit einem Train Integrity Monitoring System (TIMS) ausgerüstet sind. In dieser Masterarbeit werden verschiedene Betriebsszenarien hinsichtlich des Ablaufs und der Sicherungslogik untersucht und Lösungen vorgeschlagen, mit denen das APS weiterentwickelt werden könnte. Aufbauend auf den derzeitigen Abläufen nach Baseline 3.6 unter der Überwachung von ETCS Level 2 ohne Signalen (L2oS) wird ein für Level 3 optimiertes Verfahren zur Sicherung der Zugfolgeabstände erarbeitet. Im weiteren Verlauf wird die Untersuchung dieses Verfahren auf Betriebsabläufe im Bahnhof sowie für die Sicherung besonderer Elemente wie beispielsweise Bahnübergänge ausgeweitet.:1 Vorbemerkungen 2 Status que: ETCS L2oS und ATO 3 Sicherungstechnische Bedeutung des Fahrens im wandernden Raumabstand 4 Notwendigkeit der Entwicklung von APS 5 Sicherungstechnische Betrachtung verschiedener Betriebsszenarien 6 Untersuchung des Bahnhofs Schorndorf 7 Grenzüberschreitende Bedeutung der ETCS-Halttafel 8 Zusammenfassung und Ausblick Anhang: vereinfachter ETCS-Übersichtsplan Schorndorf

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Two trigonal tritopic ligands with different conformational degree of freedom: conformationally labile H3tcbpa (tris((4-carboxyl)phenylduryl)amine) and conformationally obstructed H3hmbqa (4,4′,4′′-(4,4,8,8,12,12-hexamethyl-8,12-dihydro-4H-benzo[9,1]quino-lizino[3,4,5,6,7-defg]acridine-2,6,10-triyl)tribenzoic acid) are assembled with square-planar paddle-wheel nodes with the aim of selective engineering of the frameworks with tbo and pto underlying net topologies. In the case of H3tcbpa, both topological types were obtained forming non-interpenetrated MOFs namely DUT-63 (tbo) and DUT-64 (pto). Whereas synthesis of DUT-63 proceeds under typical conditions, formation of DUT-64 requires an additional topology directing reagent (topological modifier). Solvothermal treatment of the conformationally hindered H3hmbqa ligand with the Cu-salt results exclusively in DUT-77 material, based on the single pto net. The possibility to insert the salen based metallated pillar ligand into networks with pto topology post-synthetically results in DUT-78 and DUT-79 materials (both ith-d) and opens new horizons for post-synthetic insertion of catalytically active metals within the above-mentioned topological type of frameworks.

Eine Signalhaltstellung wird regulär herbeigeführt, wenn der Zug, für den das Signal gilt, dieses passiert hat. Der Zug wird dann gedeckt. Fallen vorzeitig die Freigabebedingungen weg, wird das Signal ebenfalls auf Halt gestellt. Hier ist vom irregulären Signalhaltfall die Rede. Bei punktförmigen Zugbeeinflussungssystemen wird die zum Signal gehörende Sendeeinrichtung der Zugbeeinflussung unmittelbar wirksam. Bei linienförmigen Zugbeeinflussungssystemen wie dem European Train Control System (ETCS) in der Ausprägung Level 2 (L2) findet ein kontinuierlicher Informationsaustausch zwischen Fahrzeug und Strecke statt. Im Fall von ETCS L2 erfolgt dies über Funk, was besondere Anforderungen an die Bewertung des Signalhaltfalls stellt. Es wird berechnet, ob das Fahrzeug das Signal sicher passiert hat. In den erforderlichen Übertragungs- und Verarbeitungszeiten wird speziell im deutschen ETCS eine Sicherheitslücke gesehen. Diese wird durch Implementierung mehrerer umfangreicher Berechnungsverfahren innerhalb ETCS kompensiert. Die vorliegende Arbeit analysiert diese Berechnungsverfahren im Detail sowie alle denkbaren Gründe für irreguläre Signalhaltfälle. Es werden Überlegungen angestellt, wie diese Berechnungen vereinfacht werden können und wie es gelingt, alle denkbaren, irregulären Signalhaltfälle bereits direkt durch das Stellwerk zu erkennen. Hierfür bietet die Neuordnung der Produktionssteuerung (NeuPro) neue Stellwerks-Architekturen mit neuen Möglichkeiten, die so bisher nicht bestanden. Auf diesem Weg können auch in Deutschland die Berechnungsverfahren verschlankt sowie Komponenten in der Außenanlage (Achszählpunkte und Balisen) eingespart werden. Es ist technisch sinnvoll, die Berechnungen, unter ETCS so schlank wie möglich zu halten, denn die ETCS-Streckenzentrale (ETCS-Z), die Fahrerlaubnisse verwaltet, kann bei weniger Rechenaufwand mehr Züge führen. Darüber hinaus wird auch ein Blick auf die Haltfallbewertung beim ETCS der Bahnen in benachbarten Ländern geworfen. Des Weiteren wird geprüft, inwieweit die Laufzeitlücke angesichts technischer Weiterentwicklungen verkleinert werden kann. Die Arbeit schließt mit einem Blick in die fernere Zukunft, wenn Abkehr von der klassischen blockzentrischen Fahrzeugortung genommen wird und das Fahren im wandernden Raumabstand das klassische Fahren im festen Raumabstand ablöst. Feste Signalstandorte werden dann der Vergangenheit angehören und somit wird auch keine Haltfallbewertung mehr erforderlich sein. Den Weg dorthin sollen die Impulse dieser Arbeit vereinfachen.:1. Ausgangssituation und Ziele 2. Lösungsansätze zu Vereinfachung oder Entfall der Haltfallbewertung 3. Auswertung und Empfehlung / A signal closure is regularly brought about when the train to which the signal applies has passed it. The train is then covered. If the signal enabling conditions cease to apply prematurely, the signal is also closed. This is called irregular signal closure. In the case of intermittent automatic train control, the transmitting device of the train control system, associated with the signal, becomes effective immediately. With continuous automatic train control systems such as the European Train Control System (ETCS) in Level 2 (L2), there is a continuous exchange of information between the vehicle and the trackside. In the case of ETCS L2, this takes place via radio, which places special demands on the evaluation of the signal closure case. On the one hand, it must be calculated whether the vehicle has passed the signal safely and, especially in the German ETCS, great safety significance is attributed to the transmission and processing time. The resulting safety gap was compensated in the German ETCS by implementing several extensive calculation procedures within ETCS. This thesis analyses these calculation methods in detail as well as all conceivable reasons for irregular signal closures. Considerations are made as to how these calculations can be simplified and how it is possible to detect all conceivable irregular signal stops directly by the interlocking. For this purpose, the reorganisation of production control (Neuordnung der Produktionssteuerung, NeuPro) offers new interlocking architectures with new possibilities that have not existed before. This way, the calculation procedures can also be streamlined in Germany and components such as axle counting points and balises in the external system can be saved on. It makes sense from a technical perspective to keep the calculations under ETCS as lean as possible because the Radio Block Centre (RBC), which administers driving permits, can run more trains with less computing effort. In addition, the ETCS stop case evaluation of the railways in neighbouring countries is described. Furthermore, it is examined to what extent the running time gap can be reduced in view of further technical developments. The thesis concludes with a look into the distant future, when the classic block-centric vehicle location system will be abolished and driving in a wandering space interval will replace the classic driving in a fixed space interval. Fixed signal locations will then be a thing of the past and thus a stop assessment will no longer be necessary. The impulses of this work should simplify the way there.:1. Ausgangssituation und Ziele 2. Lösungsansätze zu Vereinfachung oder Entfall der Haltfallbewertung 3. Auswertung und Empfehlung

Signalverarbeitung im Nervensystem hängt sowohl von der Netzwerkstruktur, als auch den zellulären Eigenschaften der Nervenzellen ab. In dieser Abhandlung werden zwei zelluläre Eigenschaften im Hinblick auf ihre funktionellen Anpassungsmöglichkeiten untersucht: Es wird gezeigt, dass neuronale Morphologie die Signalweiterleitung unter Berücksichtigung energetischer Beschränkungen verstärken kann, und dass selbst kleine Änderungen in biophysikalischen Parametern die Aktivierungsbifurkation in Nervenzellen, und damit deren Informationskodierung, wechseln können. Im ersten Teil dieser Abhandlung wird, unter Verwendung von mathematischen Modellen und Daten, die Hypothese aufgestellt, dass Energie-effiziente Signalweiterleitung als starker Evolutionsdruck für unterschiedliche Zellkörperlagen bei Nervenzellen wirkt. Um Energie zu sparen, kann die Signalweiterleitung vom Dendrit zum Axon verstärkt werden, indem relativ kleine Zellkörper zwischen Dendrit und Axon eingebaut werden, während relativ große Zellkörper besser ausgelagert werden. Im zweiten Teil wird gezeigt, dass biophysikalische Parameter, wie Temperatur, Membranwiderstand oder Kapazität, den Feuermechanismus des Neurons ändern, und damit gleichfalls Aktionspotential-basierte Informationsverarbeitung. Diese Arbeit identifiziert die sogenannte "saddle-node-loop" (Sattel-Knoten-Schlaufe) Bifurkation als den Übergang, der besonders drastische funktionale Auswirkungen hat. Neben der Änderung neuronaler Filtereigenschaften sowie der Ankopplung an Stimuli, führt die "saddle-node-loop" Bifurkation zu einer Erhöhung der Netzwerk-Synchronisation, was möglicherweise für das Auslösen von Anfällen durch Temperatur, wie bei Fieberkrämpfen, interessant sein könnte. / Signal processing in nervous systems is shaped by the connectome as well as the cellular properties of nerve cells. In this thesis, two cellular properties are investigated with respect to the functional adaptations they provide: It is shown that neuronal morphology can improve signal transmission under energetic constraints, and that even small changes in biophysical parameters can switch spike generation, and thus information encoding. In the first project of the thesis, mathematical modeling and data are deployed to suggest energy-efficient signaling as a major evolutionary pressure behind morphological adaptations of cell body location: In order to save energy, the electrical signal transmission from dendrite to axon can be enhanced if a relatively small cell body is located between dendrite and axon, while a relatively large cell body should be externalized. In the second project, it is shown that biophysical parameters, such as temperature, membrane leak or capacitance, can transform neuronal excitability (i.e., the spike onset bifurcation) and, with that, spike-based information processing. This thesis identifies the so-called saddle-node-loop bifurcation as the transition with particularly drastic functional implications. Besides altering neuronal filters and stimulus locking, the saddle-node-loop bifurcation leads to an increase in network synchronization, which may potentially be relevant for the initiation of seizures in response to increased temperature, such as during fever cramps.