The electronic and magnetic properties of nanographenes strongly depend on their size, shape and topology. While many nanographenes present a closedshell electronic structure, certain molecular topologies may lead to an open-shell structure. Triangular-shaped nanographenes with zigzag edges, which exist as neutral radicals, are of considerable interest both in fundamental science and for future technologies aimed at harnessing their intrinsic high-spin magnetic ground states for spinbased operations and information storage. Their synthesis, however, is extremely challenging owing to the presence of unpaired electrons, which confers them with enhanced reactivity. We report a combined in-solution and onsurface synthesis of π-extended triangulene, a non-Kekulé nanographene with the structural formula C33H15, consisting of ten benzene rings fused in a triangular fashion. The distinctive topology of the molecule entails the presence of three unpaired electrons that couple to form a spin quartet ground state. The structure of individual molecules adsorbed on an inert gold surface is confirmed through ultrahigh-resolution scanning tunneling microscopy. The electronic properties are studied via scanning tunneling spectroscopy, wherein unambiguous spectroscopic signatures of the spin-split singly occupied molecular orbitals are found. Detailed insight into its properties is obtained through tight-binding, density functional and many-body perturbation theory calculations, with the latter providing evidence that π-extended triangulene retains its open-shell quartet ground state on the surface. Our work provides unprecedented access to open-shell nanographenes with high-spin ground states, potentially useful in carbon-based spintronics.

New materials can be fabricated using small scaled building blocks as a repetition unit. Nanoparticles with their unique size-tuneable properties from quantum confinement can especially be utilised to form two- and three-dimensional ordered assemblies to introduce them into what would normally be considered to be incompatible matrices. Furthermore, new collective properties that derive from the ordered arrangement of the building blocks, are accomplished. Additionally, different materials can be combined by mixing different building blocks during self-assembly, so that size ranges and material combinations that are difficult to achieve by other means can be formed. The arrangement of small particles into highly ordered arrangements can be realised via self-assembly. To achieve such assemblies, highly monodisperse nanoparticular building blocks with a size distribution below 5 % have to be synthesised. The production and variation in the size of both lead chalcogenide and noble metal nanoparticles is presented in this work. Moreover, the syntheses of multicomponential nanoparticles (PbSe/PbS and Au/PbS) are investigated. Non-classical crystallisation methodologies with their varyious self-assembly mechanisms are used for the formation of highly symmetrical mesocrystals and supracrystals. Analogous to classical crystallisation methods and their formation processes the interparticle interactions, attractive as well as repulsive, determine the resulting crystalline structure. Variation of the environmental parameters consequently leads to structural variation due to the changing interparticle interactions. In contrast to classical crystallisation the length scale of the interparticle forces stays constant as the size dimension of the self-assembled building unit is changed. Two different non-classical crystallisation pathways are investigated in this work. One pathway focuses on the slow destabilisation of nanoparticles in organic media by the addition of a non-solvent. In this approach optimisation of parameters for the formation of highly symmetrical three-dimensional mesostructures are studied. Furthermore, to shine some light onto the mechanism of self-assembly, the intrinsic arrangement of the building units in a mesocrystal and the steps of non-solvent addition are analysed. The mechanistic investigations explain the differences observed in mesocrystal formation between metal and semiconductor nanoparticles. The lower homogeneity of the building units of the metal nanoparticles leads to smaller and less defined superstructures in comparison to semiconductor building blocks. Another pathway of non-classical crystallisation is the usage of electrostatic interactions as the driving force for self-assembly and supracrystal formation. Therefore, the building blocks are transferred into aqueous media and stabilised with oppositely charged ligands. The well-know procedure for metal nanoparticles was adapted for semiconductor materials. The lower stability of these nanoparticles in aqueous solution induces an agglomeration of the semiconductor nanoparticles without including oppositely charged metal nanoparticles. The destabilisation effect can be increased by the addition of equally charged metal nanoparticles in a salting out type process. In comparison to the slow formation of mesocrystals achieved via destabilisation in an organic media (up to 4 weeks), the salting out procedure takes place within two hours, but the faster agglomeration causes a less well defined assembly of the building units in the mesocrystals. Moreover, the arrangement of semiconductor nanoparticles with organic molecules such as polymers and proteins was investigated in order to use the nanoparticles as a light harvesting component. In combination with the directly bound polymer the charge carrier may be directly transferred to the conductive thiophene-based polymer, so that infrared light can be transformed into an electrical signal for use in further applications such as solar cells. The advantage of the nanoparticle-protein system is the self-assembly across a liquid-liquid interface and additionally a Förster resonance energy transfer can occur at this phase boundary. Hence, it is possible to transfer highly energetic photons directly to biological samples without destroying the biological material.

Mobile Endgeräte beeinflussen unseren Alltag und sind allgegenwärtig. Besonders die Vielfalt der Nutzungsmöglichkeiten entwickeln sich stetig weiter. Die meisten Funktionen dieser Geräte basieren auf der visuellen Informationsein- und Ausgabe. Hingegen sind die nicht-visuellen Aktionsmöglichkeiten weniger verbreitet. In der Bachelorarbeit werden darum die Parameter und die Symboldarstellung der nicht-visuellen Informationsausgabe untersucht. Des Weiteren wird eine Auswahl verschiedener Forschungsprojekte, externer Geräte und anwendungsbereiter Software vorgestellt, die sich größtenteils mit der Navigation besonders im Bezug auf Smartphones beschäftigt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen ist die konzeptionelle Idee einer Navigationsanwendung für Smartphones entstanden. Im Bezug dazu ist eine denkbare Teststrecke im Elbsandsteingebirge für mögliche Experimente und Versuche vorgeschlagen worden, welche vielfältige Bereiche der Navigationsmöglichkeiten abdeckt. / Mobile devices are upiquitous these days and influence our everyday life dramatically, especially as the variety and use of applications is ever-evolving. However, most of the functions of these devices are based on input and output of visual information data. Non-visual features are not yet particularly common. This is why the different parameters and depictions of symbols of the non-visual data output type have been analysed in this paper. Moreover, there are some research projects, additional equipment and applications presented in here which are primarily concerned with the navigational functionality deployed by Smart phones. The study and research undertaken for this paper has lead to the creation of a concept for an application program which relates to navigational functionality based on smart phones. A test track in the Sächsische Schweiz National Parl, "Elbsandsteingebirge", has already been developed for the purpose of conducting further experiments in this area.

Die Arbeit thematisiert die Optimierung von Beschichtungsvorgängen mithilfe der Ionenstrahlsputterdeposition hinsichtlich der Homogenität von Substraten mit Tiefenprofil. Dazu wurde eine Simulationssoftware entwickelt und hinsichtlich der Problemstellung an mehreren Beispielen getestet.

Hintergrund: Der Morbus Parkinson gehört zu den wichtigsten Bewegungsstörungen. Doch neben den motorischen Einschränkungen finden sich auch weitere den Patienten beeinträchtigende nicht-motorische Symptome. Neuropsychiatrische Krankheitsbilder rücken immer mehr mit in den Vordergrund. In dieser Arbeit soll mit Hilfe des Mini International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.) evaluiert werden, welche neuropsychiatrischen Begleiterscheinungen in welcher Häufigkeit und in welcher Abhängigkeit zu verschiedenen Variablen auftreten. Zusätzlich soll die Häufigkeit und Schwere von Angst und Depression im OFF im Vergleich zum ON aus einer 2. Studie ermittelt werden. Patienten und Methoden: Von März bis Oktober 2008 wurden in 6 deutschen Zentren 225 Patienten mit idiopathischen Parkinsonsyndrom rekrutiert. Zunächst wurden die soziodemographischen Daten, das Datum der Erstdiagnose, relevante Begleiterkrankungen und aktuelle Medikation erfragt. Danach wurden Hoehn&Yahr Scale (H&Y), Unified Parkinson Rating Scale (UPDRS), Mini Mental State Examination (MMSE), affektive und motorische Fluktuationen sowie die klinische Diagnose Depression durch einen Studienarzt evaluiert. Den WHO-5-Fragebogen (World Health Oragnisation), den Despar-Fragebogen sowie das Beck Depression Inventory (BDI) führten die Patienten in Selbstevaluation durch. Das Mini International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.) wurde anschließend durch einen in der Behandlung psychiatrischer Patienten erfahrenen Arzt durchgeführt. Zur Evaluation der Fluktuationen nicht-motorischer Symptome mit motorischen ON- und OFF-Phasen wurden die Daten einer zweiten multizentrischen Studie (NoMoFlu-Studie), bei der von Juli 2010 bis Februar 2011 100 Patienten mit Levodopa-Spätsyndrom rekrutiert wurden, hinzugezogen. Mein Schwerpunkt richtete sich auf die motorische Untersuchung mittels UPDRS III im ON und OFF, dem Teil 3 der modifizierten NMSScale, die sich mit Stimmung/Kognition befasst, und die Fragen 2 und 3 der visuellen Analogskala, die sich auf ängstliche und depressive Symptome beziehen. Mittels SPSS 17.0 wurden nach der deskriptiven Statistik kategoriale Variablen mit dem Chi-Quadrat-Test beziehungsweise mit dem Exakt-Test nach Fisher auf Abhängigkeiten überprüft. Zum Vergleich von Mittelwerten wurde der Mann-Whitney-U-Test herangezogen. ON und OFF Werte wurden durch einen gepaarten zweiseitigen t-Test miteinander verglichen. Für alle p-Werte wurde ein Signifikanzniveau von 0,05 festgelegt. Ergebnisse: Von den 225 Patienten waren 123 männlich und 102 weiblich. Das Alter lag im Durchschnitt bei 68,32+/-8,81 Jahren, der BMI bei 26,16+/-5,08 und die Krankheitsdauer betrug durchschnittlich 7,5 Jahre. Parkinson-bezogen ergaben sich folgende Werte: H&Y Median 2,5; UPDRS 46,23+/-20,57; MMSE 92,2% mit normaler kognitiver Leistungsfähigkeit; Despar 32,01+/-8,23; affektive Fluktuationen lagen bei 14,4% und motorische Fluktuationen bei 40,5% der Patienten vor. Anhand des WHO-5-Fragebogens konnte bei 35,4% eine Depression festgestellt werden, anhand des BDI bei 50,9% und klinisch bei 20,6%. Die Prävalenz der M.I.N.I. Störungsbilder ist folgender Maßen verteilt: bei 20,2% liegt eine Depression vor, bei 10,9% Agoraphobie ohne Panikstörung, bei 8,8% eine Dysthymie; 8,6% zeigen ein erhöhtes Suizidrisiko und 6,3% Depressionen mit melancholischen Merkmalen; 5,0% leiden an Sozialphobie, 2,3% an generalisierter Angststörung, 1,9% an Psychosen und 1,4% an Hypomanie; eine Panikstörung ohne Agoraphobie ist bei 0,9% und eine Zwangsstörung bei 0,5% der Patienten zu evaluieren. Manie, Posttraumatische Belastungsstörung, Alkohol- sowie Substanzmissbrauch und –abhängigkeit, Essstörungen und antisoziale Persönlichkeitsstörung fanden sich bei keinem der Patienten. In den Untersuchungen der NoMoFlu-Studie zeigte sich außerdem, dass die Schwere der motorischen Beeinträchtigung wie auch die Häufigkeit und Schwere der nicht-motorischen Symptome mit den OFF-Phasen statistisch signifikant zunimmt. Im motorischen Teil III des UPDRS wurden Werte im ON von durchschnittlich 19,1 +/- 11,7 und im OFF von 33,9 +/- 11,3 erreicht (p<0,001), im ON lag der Median des H&Y bei 2,5, im OFF bei 3 (p<0,001). Die Daten aus der VAS ergaben für Depression und Angst einen Anstieg der Häufigkeit im OFF (Depression 23,3% versus 47,3%, Angst 8,2% versus 27%) und der Schwere (Depression 10,1+/- 20,8 versus 29,9 +/- 31,7, p<0,001; Angst 4,1 +/- 14,7 versus 16,0 +/- 27,2, p<0,001). Schlussfolgerungen: Die erste Studie hat gezeigt, dass bestimmte neuropsychiatrische Krankheitsbilder bei Morbus Parkinson-Patienten in höherem Maße als in der Normalbevölkerung vorkommen. Die Prävalenz von depressiven Störungen zeigt in der Literatur allerdings eine große Spanne (13%-50% für Depression und 10%-15% für Dysthymie). Mögliche Gründe für die Unterschiede könnten in der Zusammensetzung der jeweiligen Patientenpopulation bestehen. Wie in unserer Studie sind an depressiven Störungen mehr Frauen beteiligt, die Werte für MMSE unterscheiden sich, UPDRS und H&Y liegen bei Patienten mit depressiver Symptomatik deutlich höher, motorische und affektive Fluktuationen sind häufiger zu beobachten, das Suizidrisiko ist erhöht und Angststörungen wie Sozialphobie oder Agoraphobie zeigen Assoziationen mit depressiven Störungen. Des Weiteren konnte anhand der NoMoFlu-Studie gezeigt werden, dass in den OFF-Phasen eine signifikant höhere Prävalenz depressiver Symptome herrscht als in den ON-Phasen und auch die Schwere zunimmt, was allerdings nicht mit der Schwere der motorischen Symptome korreliert werden konnte. Bipolare Störungen sind eher selten. Hypomanie und Manie konnten nicht im höheren Maße als in der Normalbevölkerung evaluiert werden. Dagegen konnten Angststörungen häufig beobachtet werden. Vor allem Sozialphobie und Agoraphobie zeigten erhöhte Prävalenz. Entgegen anderen Studien konnten Panik- und generalisierte Angststörung in unserer Studie nicht vermehrt registriert werden. Doch auch hier existiert eine große Spanne: für Panikstörungen von 5,0% bis 30%, 11,5% bis 50% für Sozialphobie, 18% für Agoraphobie und 11% bis 71% für generalisierte Angststörung. Eine mögliche Ursache könnte sein, dass Angst mit kognitiven und somatischen Veränderungen einhergeht, die ähnlich dem Morbus Parkinson sein können, und somit nicht erkannt wird. Unsere Studie zeigte, dass Angststörungen mit depressiven Störungen, motorischen Fluktuationen und einem erhöhten Suizidrisiko einhergehen. Die NoMoFlu-Studie bestätigte zusätzlich, dass Angststörungen mit erhöhter Bewegungseinschränkung in den OFF-Phasen an Prävalenz und Schwere zunehmen. Psychosen, Zwangsstörungen und Verhaltensstörungen konnten entgegen der internationalen Literatur, die einen Zusammenhang vor allem mit der dopaminergen Therapie beschreibt, nicht in höherem Maße als in der Normalbevölkerung evaluiert werden. Limitationen dieser Studien sind die begrenzte Patientenanzahl, die von unterschiedlichen Untersuchern durchgeführte Evaluation, die Abhängigkeit von der Mitarbeit des Patienten sowie das Fehlen vergleichender diagnostischer Test, die neuropsychiatrische Störungen aufdecken. Positiv ist das breit gefächerte Patientengut. Die Studie zeigt, dass neuropsychiatrische Störungen bei Morbus Parkinson weit verbreitet sind und eine adäquate Beurteilung in den klinischen Alltag mit aufgenommen werden sollte.

Amputierte verwenden häufig eine Prothese als Hilfsmittel, zum einen aus kosmetischen Gründen und zum anderem zur Erhöhung ihrer Mobilität und zur Verrichtung alltäglicher Aktivitäten. Die Prothese besteht aus mehreren Komponenten, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Der Schaft stellt die Verbindung zwischen dem Stumpf der Patientinnen und Patienten und den übrigen Komponenten der Prothese dar. Er bildet die Schnittstelle zwischen der Prothese als Hilfsmittel und dem Weichteilgewebe der Trägerinnen und Träger. Orthopädietechnikerinnen und -techniker berücksichtigen bei der Auslegung die biomechanischen Parameter des Amputationsstumpfes, um die bestmögliche Passform und den bestmöglichen Tragekomfort zu ermöglichen. Die Weichteile stumpfamputierter Patientinnen und Patienten unterliegen im Laufe des Tages jedoch Volumenschwankungen, die zu einer Veränderung der Passform zwischen Prothese und Stumpf führen. Untersuchungen deuten darauf hin, dass bei Menschen mit Oberschenkelamputation im Verlauf eines Tages Schwankungen im Stumpfvolumen von −4,2% bis 2,6% auftreten können. Diese Schwankungen werden durch vorübergehend veränderte Gewebeperfusion verursacht. Darüber hinaus sind langfristige Volumenveränderungen des Stumpfes aufgrund von Veränderungen in der Gewebezusammensetzung (wie Gewichtsveränderungen und Atrophie) zu erwarten. Die Intensität dieser Volumenveränderungen ist hochgradig individuell und wird von Faktoren wie begleitenden Gesundheitszuständen (z. B. Diabetes, periphere Gefäßerkrankungen), Körperzusammensetzung, Aktivitätsniveau, Umgebungsbedingungen, Ernährungsgewohnheiten und dem weiblichen Monatszyklus beeinflusst. Schwankungen im Volumen des Stumpfes können zu lokalen Druckstellen führen. Dies hat z. T. negative Einflüsse auf das Gewebe und kann den Tragekomfort für die Patientinnen und Patienten negativ beeinflussen. Eine Adaption des Prothesenschaftes an das veränderliche Stumpfvolumen könnte entstehende negative Einflüsse auf das Gewebe reduzieren. Die Analyse der Passform eines Prothesenschaftes bildet die Grundlage für dessen adaptive Anpassung. Eine adäquate und messtechnische Analyse der Passform des Prothesenschaftes im Verlauf des Tages existiert bisher nicht. Gängige Techniken zur Erkennung dieser Volumenschwankungen greifen häufig in die sensible Schnittstelle zwischen Stumpf und Prothese ein. Dies führt zu einer Veränderung der patientenspezifischen Passform, erfordert Topologieänderungen des Schaftes und geht häufig mit einer Erhöhung des Gesamtvolumens und der Masse der Prothese einher. Außerdem beeinflussen Relativbewegungen an der Schnittstelle und die Auflösung der eingesetzten Sensoren die Reproduzierbarkeit sowie die Interpretation der erfassten Daten. Zudem sind bisherige Betrachtungen der Schnittstellenbelastung auf einige wenige spezifische Bereiche des Stumpfes beschränkt, was die Eignung als Einganggröße dieser Daten zur örtlich aufgelösten Adaptation einer Prothese limitiert. Die aufgezeigten Schwächen und das Optimierungspotenzial bei der Analyse lokaler Druckstellen in Prothesenschäften zeigen den Bedarf an weiteren Forschungsaktivitäten in diesem Bereich. Eine Optimierung kann hierbei durch ein nicht intrusives Messverfahren erreicht werden, das im Vergleich zum Stand der Forschung keinen Einfluss auf die empfindliche Schnittstelle zwischen Amputationsstumpf und Prothesenschaft hat. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Eignung eines nicht intrusiven Messverfahrens aus dem Bereich der Strukturdynamik zur Charakterisierung der Passform einer Prothese für die Versorgung nach Majoramputationen an den unteren Extremitäten. Jede mechanische Struktur kann inAbhängigkeit ihrer mechanischen Eigenschaften (Masse, Steifigkeit, Dämpfung, Lagerrandbedingung) durch äußere Kräfte zu Schwingungen angeregt werden. Änderungen der genannten mechanischen Eigenschaften führen immer auch zu einer Änderung des Schwingungsverhaltens. Das Fachgebiet, das die Analyse der auftretenden Schwingungen umfasst, wird als Strukturdynamik bezeichnet. Die Schwingungen der mechanischen Bauteile werden als Körperschall bezeichnet. Aus strukturdynamischer Sicht bilden der Stumpf und die Prothese ein schwingungsfähiges Feder-Masse-Dämpfer-System. Das im Tagesverlauf variierende Stumpfvolumen führt dabei zu lokalen Änderungen von Kontaktstellen zwischen Prothese und Stumpf, die als verteilte Feder-Dämpfer-Elemente abgebildet werden können. Eine Veränderung von Randbedingungen der Prothese (Volumenschwankungen) bewirkt Änderungen in deren Schwingungsverhalten, die mit Hilfe geeigneter Messtechnik und Analyseverfahren detektiert werden können. Mit Hilfe von Beschleunigungssensoren auf der Außenfläche der Prothese und unterschiedlichen Signalanalysen im Frequenzbereich können Veränderungen des dynamischen Verhaltens ermittelt und daraus Rückschlüsse auf die Verteilung lokaler Volumenschwankungen gezogen werden. Die Untersuchungen erfolgten in diesem Stadium der Forschung nicht an Patientinnen und Patienten. Der als Untersuchungsobjekt dienende Prothesenschaft wurde von einem realen Patientenmodell abgeformt und entspracht auch in der Auswahl der Materialien gängigen Prothesenmaterialien. Um den Effekt der Volumenschwankung im Amputationsstumpf nachzubilden, wurden verschiedene Kontaktkräfte an der Innenkontur realisiert. Die Applikation der Kontaktkräfte erfolgte durch mechanische und pneumatische Versuchsaufbauten. Zur Absicherung der Ergebnisse hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und Funktionalität der technischen Hilfsmittel, die zur Nachbildung der Volumenschwankungen dienten, war eine zusätzliche Kraftsensorik im Versuchsaufbau vorgesehen. Die Analyse der Ergebnisse erfolgte anschließend durch die Betrachtung von Frequenzverschiebungen bei unterschiedlichen nachgebildeten Volumenzuständen und der Korrelation der Sensorpositionen mit Schwingformen der Prothese. Es konnten Volumenschwankungen im Prothesenschaft in der experimentellen Durchführung durch eine Hilfsvorrichtung mittels eines Gewindestabes zum Aufbringen verschiedener Vorlasten nachgebildet werden. Nach einer Weiterentwicklung des Versuchsaufbaus wurde zur Nachbildung von Volumenschwankungen des Stumpfes ein Druckbeutel im Inneren der Prothese genutzt. Der Beutel wurde hierzu mit einem pneumatischen Hilfssystem verbunden, um einen Innendruck aufzubringen. Das dynamische Verhalten des untersuchten Systems konnte in Formvon Frequenzgangfunktionen analysiertwerden. Die Frequenzgangfunktionen zeigten für die verschiedenen Randbedingungen Veränderungen in ihren frequenzabhängigen Zusammensetzungen. Die Ergebnisse zeigen, das die angewandte Methode die Identifizierung von Veränderungen lokaler Druckstellen hinsichtlich der Variation von Position und Vorlast ermöglicht. UmInformationen über die Schnittstelle zu erhalten und die Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, wurden Kraftsensoren an verschiedenen Stellen an der Innenfläche des untersuchten Prothesenschaftes angebracht. Die gemessene Kraft wurde genutzt, um zu überprüfen, ob steigende Systemdrücke im Beutel zu höheren Kräften an der Schnittstelle führen. Die Messungen wurden für verschiedene Systemdrücke durchgeführt, wobei die Veränderungen der lokalen Druckstellen zwischen Stumpf und Prothesenschaft zu einer Veränderung des dynamischen Verhaltens (Verschiebung der Resonanzfrequenzen) führten. Die Ermittlung der Messwerte konnte im gesamten Versuchsaufbau rückwirkungsfrei (für den Amputationsstumpf) an der Außenfläche der Prothese durchgeführt werden. Mit den zur Überprüfung des Messaufbaus eingebrachten Sensoren konnte nachgewiesen werden, dass die Verschiebung der Resonanzfrequenzen abhängig von der Kontaktkraft ist, wobei steigende Kräfte zu höheren Frequenzen führen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Absolutwerte der Messungen variieren können. Dies stellt jedoch keine Einschränkung für die spätere Anwendung der Methode bei Patientinnen und Patienten dar, da das Ziel dieser Methode darin besteht, durch Druckschwankungen verursachte Veränderungen in den Prothesen zu erkennen. In der Praxis würde nach dem Anlegen der Prothese eine initiale Messung durchgeführt. Diese bildet die Referenz, auf die sich alle im Verlauf der Tragedauer durchgeführten Messungen beziehen. Auf der Grundlage der gezeigten experimentellen Untersuchungen und der abgeleiteten Ergebnisse kann geschlossen werden, dass strukturdynamische Messungen eine vielversprechende nicht intrusive Technik zur Beurteilung der Passform von orthopädischen Prothesenschäften bei majoramputierten Patienten sind. Im Vergleich zu anderen Verfahren sind keine Änderungen an der Topologie des Prothesenschaftes erforderlich. Auch die sensible Schnittstelle zwischen Stumpf und Prothese bleibt unberührt, sodass eine negative Auswirkung der Messtechnik auf das Gewebe in diesem Bereich ausgeschlossen ist.:1 Einleitung 2 Grundlagen 2.1 Amputation und Stumpfversorgung 2.2 Passformmonitoring in der Prothesen- und Stumpfversorgung 2.3 Nicht invasive versus nicht intrusive Charakterisierung 2.4 Strukturdynamische Untersuchungen als nicht intrusive Charakterisierung 3 Ziel der Arbeit 4 Publikationen 4.1 Proof of Concept for the Detection of Local Pressure Marks in Prosthesis Sockets Using Structural Dynamics Measurement 4.2 Approach for Non-Intrusive Detection of the Fit of Orthopaedic Devices Based on Vibrational Data 5 Diskussion 5.1 Technische Umsetzbarkeit und Datenanalyse 5.2 Klinischer Ausblick 5.3 Limitierungen der Untersuchungen 6 Zusammenfassung

In dieser Arbeit studieren wir das ekpyrotische Szenario, welches ein kosmologisches Modell des frühen Universums ist. Dieses Modell erklärt mit Hilfe einer kontrahierenden ekpyrotischen Phase die "Anfangsbedingungen" des Universums. Das bedeutet, dass der konventionelle "Urknall" durch einem Rückprall ersetzt wird. In dieser Arbeit versuchen wir Unstimmigkeiten zwischen den Vorhersagen der ekpyrotischen Modelle und den Messungen der Kosmologischen Hintergrundstrahlung des Planck Satelliten zu lösen. Den Planck Messungen zufolge sind die ursprünglichen adiabatischen Fluktuationen fast skaleninvariant und gaußverteilt. Während der ekpyrotischen Phase werden typischer Weise Flutuationen mit nicht-Gaußschen Korrekturen erzeugt. Wir schlagen zwei Ansätze vor, um diese Unstimmigkeit zu beheben. In dem nicht-minimalen entropischen Mechanismus werden fast skaleninvariante entropische Fluktuationen mit Hilfe einer nicht-minimalen kinetischen Kopplung zwischen zwei Skalarfeldern erzeugt. Wir werden zeigen, dass die nicht-Gaußschen Korrekturen während der ekpyrotischen Phase genau Null sind. Dies führt zu insgesamt kleinen nicht-Gaußschen Korrekturen nach der Umwandlung von entropischen zu adiabatischen Fluktuationen. Im Folgendem werden wir eine kinetische Umwandlung untersuchen, die nach einem nicht-singulären Rückprall stattfindet. Das Wachstum der entropischen Fluktuationen während des Rückpralls hat zur Folge, dass die möglichen nicht-Gaußschen Korrekturen, die zur Zeit der ekpyrotischen Phase erzeugt wurden, während des Rückpralls unterdrückt werden. Im letzten Teil der Arbeit gehen wir ein gravierendes Problem des inflationären Paradigmas an, welches "slow-roll eternal inflation" genannt wird. Wir schlagen ein Modell vor, das Ideen von Inflation und Ekpyrosis verbindet. Während der Konflation expandiert das Universum beschleunigt. Die adiabatischen Fluktuationen verhalten sich jedoch wie bei ekpyrotischen Modellen und wird "slow-roll eternal inflation" verhindert. / In this thesis, we study the ekpyrotic scenario, which is a cosmological model of the early universe. In this model the ``initial conditions'' of the universe are determined by a contracting ekpyrotic phase, which means that the conventional ``Big Bang'' is replaced by a bounce. The following thesis addresses the tension between ekpyrotic predictions and the observations of the Cosmic Microwave Background radiation by the Planck team. According to the Planck data, the primordial curvature fluctuations are nearly scale-invariant and Gaussian. However, during ekpyrosis, the fluctuations have typically sizable non-Gaussian signatures. In this thesis, we propose two approaches in order to resolve the tension with observations. In the non-minimal entropic mechanism, nearly scale-invariant entropy perturbations are created due to a non-minimal kinetic coupling between two scalar fields. We will show that the non-Gaussian corrections during ekpyrosis are precisely zero leading to overall small non-Gaussian signatures after the conversion process from entropy perturbations to curvature perturbations. In the following, we will consider a kinetic conversion phase, which takes place after a non-singular bounce. Due to the growth of entropy perturbations during the bounce phase, the possibly large non-Gaussian corrections created during the ekpyrotic phase become suppressed during the bounce. The last part of this thesis addresses a major problem of the inflationary paradigm: Due to large adiabatic fluctuations, slow-roll eternal inflation creates infinitely many physically distinct pocket universes. We propose a model in the framework of scalar-tensor theories, which conflated ideas of both inflation and ekpyrosis. During conflation, the universe undergoes accelerated expansion, but there are no large adiabatic fluctuations like during ekpyrosis resulting in the absence of slow-roll eternal inflation.

Topicalization refers to the sentence-initial placement of constituents other than the subject and is often listed as a non-canonical construction [cf. Ward, Gregory, Betty J. Birner and Rodney Huddleston (2002). “Information Packaging.” Rodney Huddleston and Geoffrey K. Pullum, eds. The Cambridge Grammar of the English Language. Cambridge: Cambridge University Press, 1363–1447.]. In this paper, tokens of topicalization in the direct conversations in the International Corpus of English for Hong Kong and India and, for comparison, Great Britain are analysed. In order to find out if topicalization is a contact-induced feature, typological profiles with regard to topic-prominence [Li, Charles N. and Sandra A. Thompson (1976). “Subject and Topic: A New Typology of Language.” Charles N. Li, ed. Subject and Topic. New York: Academic Press, 457–489.] are created for three Indo-Aryan, three Dravidian and two Sinitic languages. I suggest that the low frequencies of topicalization in Hong Kong English and the high frequencies of topicalization in Indian English are primarily due to differences in intensity of contact [Thomason, Sarah G. (2001). Language Contact. Washington, D.C.: Georgetown University Press.] and variety development [Schneider, Edgar W. (2007). Postcolonial English. Varieties Around the World. Cambridge: Cambridge University Press.]. Typological interference at the level of information structure is assumed to only come to the fore in further developed varieties and after prolonged contact.

In this study, thermocapillary-driven convection around a gas bubble under a horizontal heated wall is experimentally investigated under gravitational conditions. The thermocapillary convective flow under conditions beyond the laminar steady state towards turbulent flow is explored in detail. Generally, Marangoni convection is more critical and important under microgravity conditions rather than on earth. Under low gravity, this surface tension induced flow can dictate both heat and mass transfer processes. Thus, thermocapillary convection should be considered by manufacturers during material production processes in space. Moreover, temperature gradients can be purposefully used to eliminate or move bubbles or drops suspended in liquid materials. In addition to that, thermocapillary convective flow appears in many other applications like manufacturing of single-walled carbon nanotubes and mono crystal production, to mention only few examples. Researchers have always seen Marangoni convection as an interesting topic for both numerical and experimental studies. Regarding the configuration of the injected gas bubble under a horizontal heated wall, this physical problem is mainly characterized by a dimensionless number that represents the ratio of convective heat flow induced by capillary convection to the heat transfer due to conduction which is termed Marangoni number (Mg). The past decade has seen different approaches to describe the flow behaviour at high Marangoni numbers. The thermocapillary flow has been mainly investigated and categorized regarding a stable laminar behaviour and a non-laminar one, which is characterized by periodic or non-periodic oscillations. Through previous studies, the point of the transition of the thermocapillary flow from the periodic oscillatory zone to the non-periodic one has been well investigated. However, there is a lack of information about this non-periodic behaviour at very high temperature gradients. Therefore, in the current study, our experimental investigations focus mainly on exploring different factors affecting the non-periodicity of the Marangoni convection and on explaining how this flow behaves under conditions above the transitional Marangoni number (Mg tran ). The experimental work was launched using a PIV technique and shadowgraphy. In addition to that, temperature measurements at different locations in the matrix fluid around the air bubble were conducted to determine the undisturbed temperature gradients at different boundary conditions. The transient observation of both velocity and temperature measurements at locations near the bubble allowed deeper insight in the behaviour of the thermocapillary bubbleconvection. Moreover, through shadowgraphy, a qualitative evaluation of the fluid flow periodicity around the gas bubble was achieved. The implementation of experiments inside a pressure chamber under gauge pressure conditions formed a novel methodology to enable us conducting experiments under higher temperature gradients in order to reach high Marangoni numbers. The thermocapillary bubble convection was categorized into laminar, periodic oscillatory, and non-periodic oscillatory flow. The periodic fluid flow oscillations were categorized in symmetric and asymmetric ones depending on the different applied boundary conditions. The non-periodic fluid flow oscillations around the gas bubble were also achieved at high temperature gradients for different bubble aspect ratios. We proved that for every bubble size, the non-periodic oscillatory state of the fluid flow around the gas bubble undergoes four different modes (A-D). The last one (phase D) is a developed turbulent state starting at Mg- numbers of 75000 for the smallest bubble aspect ratio of 1.2 up to the maximal measured Mg- number of 140000 for a bubble aspect ratio of 2.3. Hence, turbulent thermocapillary bubble convection was realized and studied in our experimental configuration. Moreover, the thermocapillary flow driving velocities at the bubble periphery were measured at different boundary conditions. This study clearly demonstrates that it is the high magnitude of the driving velocity that initiates the interactions between thermocapillary flow vortices leading finally to a highly developed oscillation mode (turbulent state) and that buoyancy plays a secondary role in the described flow configuration.:1 INTRODUCTION 2 LITERATURE REVIEW 3 EXPERIMENTAL SETUP AND METHODOLOGY 4 RESULTS AND DISCUSSION 5 CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS / In dieser Arbeit wird die thermokapillare Konvektion um eine Gasblase unter einer horizontal beheizten Wand unter Gravitationsbedingungen experimentell untersucht. Diese thermokapillare konvektive Strömung jenseits des laminaren stationären Zustands in Richtung turbulenter Strömung steht in dieser Arbeit im Fokus. Im Allgemeinen ist die Marangoni-Konvektion unter Schwerelosigkeitsbedingungen kritischer und wichtiger als auf der Erde. Unter geringen Schwerkraftkräften kann diese durch Oberflächenspannung induzierte Strömung sowohl Wärme- als auch Stoffübergangsprozesse maßgeblich bestimmen. Daher sollte die thermokapillare Konvektion bei Materialproduktionsprozessen im Weltraum berücksichtigt werden. Darüber hinaus können Temperaturgradienten gezielt angewendet werden, um in flüssigen Materialien suspendierte Blasen oder Tropfen zu entfernen oder zu bewegen. Außerdem tritt thermokapillare Strömung in vielen anderen Anwendungen auf, beispielsweise bei der Herstellung von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren oder der Herstellung von Einkristallen, um nur einige Beispiele zu nennen. Forscher haben die Marangoni-Konvektion immer als ein wichtiges und interessantes Thema für numerische und experimentelle Studien betrachtet. In Bezug auf die Konfiguration der injizierten Blase unter einer horizontal beheizten Wand wird dieses physikalische Problem hauptsächlich durch eine dimensionslose Kennzahl, die das Verhältnis des durch Kapillarkonvektion induzierten konvektiven Wärmeübertragungs zur Wärmeübertragung durch Leitung darstellt und als Marangoni-Zahl (Mg) bezeichnet wird, definiert. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Ansätze zur Beschreibung des Strömungs-Verhaltens bei höheren Marangoni-Zahlen verfolgt. Dabei wurde die Thermokapillarströmung grundsätzlich in ein stabiles laminares und ein nicht laminares (oszillierendes) Verhalten, das durch periodische oder nicht periodische Geschwindigkeit- und Temperatur-Fluktuationen gekennzeichnet ist, eingeteilt. Durch frühere Studien wurde das Regime des Übergangs des thermokapillaren Verhaltens von der periodischen Schwingungszone zur nichtperiodischen gut untersucht. Es fehlen jedoch immer noch detaillierte Informationen über das nichtperiodische Verhalten bei sehr hohen Temperaturgradienten. Daher konzentrieren sich unsere experimentellen Untersuchungen in der vorliegenden Studie hauptsächlich auf die Untersuchung verschiedener Faktoren, die die Nichtperiodizität der konvektiven Thermokapillarströmung beeinflussen, und auf eine Klärung, wie sich diese Strömung unter verschiedenen Randbedingungen über der kritischen Marangoni-Zahl (Mg c ) verhält.Die experimentelle Arbeit wurde sowohl mit einer PIV-Technik als auch mit der Shadowgraph- Technik durchgeführt. Darüber hinaus waren Temperaturmessungen auf Sensorbasis an verschiedenen Stellen in der verwendeten Flüssigkeit um die Luftblase geeignet, um die ungestörten Temperaturgradienten bei verschiedenen Randbedingungen zu bestimmen. Die zeitabhängige Messung sowohl von Geschwindigkeiten als auch von Temperaturen an Orten in der Nähe der Blase lieferte Informationen über das Verhalten der Konvektion der thermokapillaren Strömung. Darüber hinaus wurde durch die Shadowgraph-Technik eine qualitative Bewertung der Fluidströmungsperiodizität um die Blase ermöglicht. Die Durchführung von Experimenten in einer Druckkammer unter Überdruck-Bedingungen bildet eine neuartige Methode, um solche Experimente unter höheren Temperaturgradienten durchzuführen und höhere Marangoni-Zahlen zu erreichen. Die thermokapillare Blasenkonvektion wurde in dieser Arbeit in laminaren stetigen Flüssigkeitsströmungen, periodischen und nichtperiodischen oszillierenden Flüssigkeitsströmungen eingeteilt. Die periodischen Fluidströmungsschwingungen wurden in Abhängigkeit von unterschiedlichen Randbedingungen in symmetrische und asymmetrische eingeteilt. Die nichtperiodischen Strömungsoszillationen um die Gasblase wurden auch bei hohen Temperaturgradienten für verschiedene Blasenaspektverhältnisse erreicht. Wir konnten zeigen, dass für jede Blasengröße der nichtperiodische Schwingungszustand der Strömung um die Gasblase vier verschiedene Modi (A-D) besitzen kann. Die letzte (Phase D) ist ein hoch entwickelter turbulenter Zustand, der bei Mg-Zahlen von 75000 für das kleinste Blasenaspektverhältnis von 1,2 bis zur maximal gemessenen Mg-Zahl von 140000 für das Blasenaspektverhältnis von 2,3 beginnt. Der ausgebildete turbulente Zustand der thermokapillaren Strömung konnte mit unserer experimentellen Konfiguration erstmalig erreicht werden. Darüber hinaus konnten die Antriebsgeschwindigkeiten der thermokapillaren Strömung an der Peripherie der Blase bei verschiedenen Randbedingungen gemessen werden. Diese Studie zeigt deutlich, dass es die Höhe der Antriebsgeschwindigkeit ist, welche die Wechselwirkungen zwischen thermokapillaren Strömungswirbeln unterschiedlicher Größe antreibt, die schließlich zu chaotischen Schwingungen der im Folgenden beschriebenen Grenzlinie führen. Diese Studie zeigt auch, dass die Auftriebskonvektion in der beschriebenen Strömungskonfiguration eine untergeordnete Rolle spielt.:1 INTRODUCTION 2 LITERATURE REVIEW 3 EXPERIMENTAL SETUP AND METHODOLOGY 4 RESULTS AND DISCUSSION 5 CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

Innovation assoziieren wir mit Technologie und Wirtschaft. Begriffliche Alternativen wie die „nicht-technologischen“ oder „sozialen Innovationen“ verweisen in der Regel auf eine Residualkategorie nicht-ökonomischer Randbedingungen des wirtschaftlichen Erfolgs von Innovationen, oder werden so allgemein verwandt, dass sie als unterdefinierte Container-Begriffe zu kaum mehr als zum Transport unterschiedlichster ökonomisierungsskeptischer Ressentiments taugen. Insgesamt ist schliesslich immer wieder unklar, ob der Begriff auf neue Objekte oder den Prozess der Neuerung angewandt werden soll, oder er erst dann Sinn macht, wenn das Neue weite Teile der Gesellschaft und hier vorzugsweise eben wieder den ökonomischen Markt erreicht hat. Entsprechend spricht man mitunter von der Innovation als Paradoxon (John 2005). Vor diesem Hintergrund verfolgt die vorliegende Arbeit zwei Anliegen: Zum wird in Anwendung der Theo-rie sozialer Systeme (Luhmann 1987, 1997) ein dreidimensionales Modell entwickelt das den Umgang mit dem paradoxen Phänomen erheblich erleichtert: wie alles das Sinn macht hat Innovation demnach eine Sach-, eine Zeit- und eine Sozialdimension, und erscheint entsprechend sowohl als sachliche Neuheit, als zeitlicher Wandel und als sozialer Vorteil. Zum anderen wird die Sozialdimension der Innovation als For-schungslücke vorgestellt, die auch von Innovationssoziologen bislang nicht systematisch bearbeitet wird. Im Sinne erster Aufnahmen aus der bislang unterbelichteten Sozialdimension werden Grundtypen sozialer Beziehungen entwickelt und der Unterschied aufgezeigt, den die Innovation als Vorteil im jeweiligen Fall macht. Hochauflösendere Bilder scheitern dabei allerdings am Fehlen einer spezifischen Soziologie des Vorteils. Immerhin aber gelingt noch ein überraschender Schnappschuss: Da es neben ökonomischen noch eine ganze Reihe weiterer Vorteile gibt, können wir die wirtschaftliche Innovation als Sonderfall der Innovation präsentieren. Entsprechend lassen sich nun auch robuste Innovationen vorstellen, die in mehr als einer Wettbewerbssphäre der Gesellschaft Vorteile bringen und die uns als besonders nachhaltige und profit-able Form von Innovation gelten können.