Mithilfe von Computersimulationen untersucht Felix Rühle die Dynamik von Teilchenkollektiven, speziell von Paaren, unter der Voraussetzung mittlerer Reynoldszahlen, bei denen ein laminarer Fluss seine kinematische Reversibilität verliert und Trägheitseffekte wie die laterale Migration von Kolloiden in Mikrokanälen auftreten. Er beobachtet dabei eine Überlagerung von inertialen und viskosen Effekten und stellt fest, dass für mehr als ein Teilchen nicht nur laterale, sondern auch axiale Selbstorganisation auftritt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Mithilfe von Computersimulationen untersucht Felix Rühle die Dynamik von Teilchenkollektiven, speziell von Paaren, unter der Voraussetzung mittlerer Reynoldszahlen, bei denen ein laminarer Fluss seine kinematische Reversibilität verliert und Trägheitseffekte wie die laterale Migration von Kolloiden in Mikrokanälen auftreten. Er beobachtet dabei eine Überlagerung von inertialen und viskosen Effekten und stellt fest, dass für mehr als ein Teilchen nicht nur laterale, sondern auch axiale Selbstorganisation auftritt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Mithilfe von Computersimulationen untersucht Felix Rühle die Dynamik von Teilchenkollektiven, speziell von Paaren, unter der Voraussetzung mittlerer Reynoldszahlen, bei denen ein laminarer Fluss seine kinematische Reversibilität verliert und Trägheitseffekte wie die laterale Migration von Kolloiden in Mikrokanälen auftreten. Er beobachtet dabei eine Überlagerung von inertialen und viskosen Effekten und stellt fest, dass für mehr als ein Teilchen nicht nur laterale, sondern auch axiale Selbstorganisation auftritt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Zielstellung dieser Arbeit ist die Entwicklung und Charakterisierung eines piezogestützten Sortiersystems, das für Objektgrößen von 7 – 300 µm und unterschiedliche Betriebsmodi in der Mikrofluidik geeignet ist. Im Vordergrund stehen die Untersuchung des Sortierprozesses und der Strömungseigenschaften im Mikrokanal. Die Erkenntnisse ermöglichen u. a. über Modellgleichungen die Charakterisierung des Sortiersystems und einen direkten Einblick in die Funktionsweise der mikrofluidischen Funktionsstrukturen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Juckende Haut, pelzige Zunge und roter Ausschlag auf Armen und Gesicht – Lilly geht es nach dem Verzehr einer Sojawurst gar nicht gut. Für Dr. X ist die Sache klar: Lilly ist allergisch. Auch bei der Diagnose für Opas hohen Cholesterinspiegel ist sich der Arzt sicher: Es liegt an Erwin Sonntags Ernährung. Sind etwa die kerngesunden Kartoffelstäbchen, kurierenden Currywürste und heilenden Hamburger von Opas neuem Lieblingsimbiss doch nicht so supergesund wie angepriesen? Und welche Rolle spielen ein netter Roboter sowie Scherge, der Assistent des fiesen Professors von Schlotter? In einer gefährlichen Spionageaktion begibt sich der von der genialen Micro Minitec geschrumpfte Nano in einer Mini-Drohne im Kühlraum und in der Küche des Fast-Food-Ladens auf Spurensuche. Actionreich inszeniert und mit eigens komponiertem Sound besticht dieses megaspannende Hörspiel aus der Reihe DER KLEINE MEDICUS des bekannten Autors und Arztes Prof. Dr. Dietrich Grönemeyer mit topaktuellem Wissen über Allergien und gesunde Ernährung.
Aktualisiert: 2023-04-16
Autor:
Sabine Arnhold,
Simon Bertling,
Emil Braun,
Augusto Büker,
Paulina Griebel,
Dietrich Grönemeyer,
Marianne Gross,
Gregor Höppner,
Joachim Kaps,
Andi Krösing,
Sabine Rothmund,
Lulu Vielhaben,
Cornelia Waibel
Juckende Haut, pelzige Zunge und roter Ausschlag auf Armen und Gesicht – Lilly geht es nach dem Verzehr einer Sojawurst gar nicht gut. Für Dr. X ist die Sache klar: Lilly ist allergisch. Auch bei der Diagnose für Opas hohen Cholesterinspiegel ist sich der Arzt sicher: Es liegt an Erwin Sonntags Ernährung. Sind etwa die kerngesunden Kartoffelstäbchen, kurierenden Currywürste und heilenden Hamburger von Opas neuem Lieblingsimbiss doch nicht so supergesund wie angepriesen? Und welche Rolle spielen ein netter Roboter sowie Scherge, der Assistent des fiesen Professors von Schlotter? In einer gefährlichen Spionageaktion begibt sich der von der genialen Micro Minitec geschrumpfte Nano in einer Mini-Drohne im Kühlraum und in der Küche des Fast-Food-Ladens auf Spurensuche. Actionreich inszeniert und mit eigens komponiertem Sound besticht dieses megaspannende Hörspiel aus der Reihe DER KLEINE MEDICUS des bekannten Autors und Arztes Prof. Dr. Dietrich Grönemeyer mit topaktuellem Wissen über Allergien und gesunde Ernährung.
Aktualisiert: 2023-04-03
Autor:
Sabine Arnhold,
Simon Bertling,
Emil Braun,
Augusto Büker,
Paulina Griebel,
Dietrich Grönemeyer,
Marianne Gross,
Gregor Höppner,
Joachim Kaps,
Andi Krösing,
Sabine Rothmund,
Lulu Vielhaben,
Cornelia Waibel
Große Aufregung auf bei der Gartenparty: Nanos Freundin Lilly klagt über juckende Haut und geschwollene Lippen. Zum Glück findet Dr. X schnell heraus, was die Allergie ausgelöst hat. Doch schon bald beginnt das nächste Abenteuer für die Freunde. Opa Erwin ist Stammgast in einem Fast-Food-Laden, der angeblich nur gesundes Essen serviert. Aber wenn die Snacks wirklich so gesund sind, warum sind dann Opas Cholesterinwerte viel zu hoch? Was war in dem Lieferwagen, den die Kinder hinter dem Imbiss gesehen haben? Eine aufregende Spionage-Aktion beginnt, bei der Nano von Micro Minitec, der genialen Assistentin von Dr. X, geschrumpft wird. So kann er in einer Mini-Drohne, die aussieht wie eine Fliege, heimlich in den Kühlraum und die Küche gelangen. Welche Gaunereien wird er dort aufdecken?
Der fünfte Band aus der Reihe „Der kleine Medicus“ des bekannten Autors und Arztes Prof. Dr. Dietrich Grönemeyer kombiniert megaspannende Unterhaltung mit Sachwissen über gesunde Ernährung, Allergien und die Funktionen des menschlichen Körpers. Mit den Abenteuern von Nano und seinen Freunden erleben Kinder, wie aufregend Forschung und Wissenschaft sein können!
Aktualisiert: 2023-04-03
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Große Aufregung bei der Gartenparty: Nanos Freundin Lilly klagt über juckende Haut und geschwollene Lippen. Zum Glück findet Dr. X schnell heraus, was die Allergie ausgelöst hat. Doch schon bald beginnt das nächste Abenteuer für die Freunde. Opa Erwin ist Stammgast in einem Fast-Food-Laden, der angeblich nur gesundes Essen serviert. Aber wenn die Snacks wirklich so gesund sind, warum sind dann Opas Cholesterinwerte viel zu hoch? Was war in dem Lieferwagen, den die Kinder hinter dem Imbiss gesehen haben? Eine aufregende Spionage-Aktion beginnt, bei der Nano von Micro Minitec, der genialen Assistentin von Dr. X, geschrumpft wird. So kann er in einer Mini-Drohne, die aussieht wie eine Fliege, heimlich in den Kühlraum und die Küche gelangen. Welche Gaunereien wird er dort aufdecken?
Der fünfte Band aus der Reihe „Der kleine Medicus“ des bekannten Autors und Arztes Prof. Dr. Dietrich Grönemeyer kombiniert megaspannende Unterhaltung mit Sachwissen über gesunde Ernährung, Allergien und die Funktionen des menschlichen Körpers. Mit den Abenteuern von Nano und seinen Freunden erleben Kinder, wie aufregend Forschung und Wissenschaft sein können!
Aktualisiert: 2023-04-26
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Zielstellung dieser Arbeit ist die Entwicklung und Charakterisierung eines piezogestützten Sortiersystems, das für Objektgrößen von 7 – 300 µm und unterschiedliche Betriebsmodi in der Mikrofluidik geeignet ist. Im Vordergrund stehen die Untersuchung des Sortierprozesses und der Strömungseigenschaften im Mikrokanal. Die Erkenntnisse ermöglichen u. a. über Modellgleichungen die Charakterisierung des Sortiersystems und einen direkten Einblick in die Funktionsweise der mikrofluidischen Funktionsstrukturen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Mithilfe von Computersimulationen untersucht Felix Rühle die Dynamik von Teilchenkollektiven, speziell von Paaren, unter der Voraussetzung mittlerer Reynoldszahlen, bei denen ein laminarer Fluss seine kinematische Reversibilität verliert und Trägheitseffekte wie die laterale Migration von Kolloiden in Mikrokanälen auftreten. Er beobachtet dabei eine Überlagerung von inertialen und viskosen Effekten und stellt fest, dass für mehr als ein Teilchen nicht nur laterale, sondern auch axiale Selbstorganisation auftritt.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Die moderne Industrie ist ohne Schlüsseltechnologien wie die Mikrosystemtechnik und die Nanotechnologie heutzutage kaum mehr vorstellbar. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Erforschung von Mikro- und Nanopartikeln, die sich durch ein hohes spezifisches Verhältnis von Oberfläche zu Volumen auszeichnen. Diese Eigenschaft ist vor allem für die Biowissenschaften und die Medizintechnik interessant, da sich diese Oberfläche funktionalisieren lässt. Speziell der Einsatz magnetischer mikroskopisch kleiner Kügelchen, Magnetic beads genannt, eröffnet ein breites Anwendungsspektrum, das die Wissenschaft im Rahmen der Mikrofluidik erforscht. Dieses Buch beschreibt die Grundlagen mikrofluidischer Strömungen. Die Autorin gibt einen Überblick über verschiedene Fertigungstechnologien und Materialien für mikrofluidische Systeme und erläutert die Funktionsweise von mikrofluidischen Separationsverfahren unter Einsatz elektrischer und magnetischer Felder. In zwei Anwendungsbeispielen - von denen eines die Manipulation von Biomolekülen umfasst, während sich das zweite mit der Bindung metallischer Nanopartikel der Platingruppe beschäftigt - werden die Lerninhalte praktisch nachvollziehbar. Das Innovationspotential dieser Separationsverfahren zeigt sich vor allem in der aktuellen Debatte um das begrenzte natürliche Rohstoffvorkommen, da sich aus der Wiederabtrennung von Nanopartikeln eine völlig neue Recyclingmethode ergibt. Besonders Studenten der Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie werden von der Lektüre dieses Buches profitieren, da es die Grundlagen mikrofluidischer Lab-on-a-Chip-Systeme vermittelt ohne spezielle Vorkenntnisse vorauszusetzen. Aber auch Ingenieure und Naturwissenschaftler in den Bereichen Nanotechnik, Mikrosysteme und Mikrofluidik können sich dank dieses Buches detailliert über die Einsatzmöglichkeiten der mikrofluidischen Separationsverfahren informieren.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Unaufhaltsam drängt der digitale Wandel auch im Gesundheitswesen voran. Dies führt zu grundsätzlichen Veränderungen in der Gesundheitsversorgung und schafft neue Möglichkeiten der Diagnostik, Therapie und Prävention. Digital Health, Wearables, Big Data und Algorithmen eröffnen vielfältige Chancen einer effektiven Gesundheitsversorgung. Aber wie ist der aktuelle Stand der Digitalisierung im deutschen Gesundheitswesen? Welche Herausforderungen und Potenziale bringt der digitale Wandel mit sich? Und in welchen Bereichen besteht noch Handlungsbedarf?Diese Fragen beantworten renommierte Autoren unterschiedlicher Disziplinen in ihren Beiträgen. Sie arbeiten die aktuelle Situation der digitalen Transformation im deutschen Gesundheitswesen heraus und stellen die Chancen, Risiken und aktuellen Herausforderungen in unterschiedlichen Kontexten dar.Für Ärzte im Krankenhaus und in der Praxis, für Angehörige des Krankenhaus-Managements, für Entscheidungsträger der Gesundheitswirtschaft und für alle Akteure im Gesundheitswesen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Unaufhaltsam drängt der digitale Wandel auch im Gesundheitswesen voran. Dies führt zu grundsätzlichen Veränderungen in der Gesundheitsversorgung und schafft neue Möglichkeiten der Diagnostik, Therapie und Prävention. Digital Health, Wearables, Big Data und Algorithmen eröffnen vielfältige Chancen einer effektiven Gesundheitsversorgung. Aber wie ist der aktuelle Stand der Digitalisierung im deutschen Gesundheitswesen? Welche Herausforderungen und Potenziale bringt der digitale Wandel mit sich? Und in welchen Bereichen besteht noch Handlungsbedarf?Diese Fragen beantworten renommierte Autoren unterschiedlicher Disziplinen in ihren Beiträgen. Sie arbeiten die aktuelle Situation der digitalen Transformation im deutschen Gesundheitswesen heraus und stellen die Chancen, Risiken und aktuellen Herausforderungen in unterschiedlichen Kontexten dar.Für Ärzte im Krankenhaus und in der Praxis, für Angehörige des Krankenhaus-Managements, für Entscheidungsträger der Gesundheitswirtschaft und für alle Akteure im Gesundheitswesen.
Aktualisiert: 2023-04-15
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Die moderne Industrie ist ohne Schlüsseltechnologien wie die Mikrosystemtechnik und die Nanotechnologie heutzutage kaum mehr vorstellbar. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Erforschung von Mikro- und Nanopartikeln, die sich durch ein hohes spezifisches Verhältnis von Oberfläche zu Volumen auszeichnen. Diese Eigenschaft ist vor allem für die Biowissenschaften und die Medizintechnik interessant, da sich diese Oberfläche funktionalisieren lässt. Speziell der Einsatz magnetischer mikroskopisch kleiner Kügelchen, Magnetic beads genannt, eröffnet ein breites Anwendungsspektrum, das die Wissenschaft im Rahmen der Mikrofluidik erforscht. Dieses Buch beschreibt die Grundlagen mikrofluidischer Strömungen. Die Autorin gibt einen Überblick über verschiedene Fertigungstechnologien und Materialien für mikrofluidische Systeme und erläutert die Funktionsweise von mikrofluidischen Separationsverfahren unter Einsatz elektrischer und magnetischer Felder. In zwei Anwendungsbeispielen - von denen eines die Manipulation von Biomolekülen umfasst, während sich das zweite mit der Bindung metallischer Nanopartikel der Platingruppe beschäftigt - werden die Lerninhalte praktisch nachvollziehbar. Das Innovationspotential dieser Separationsverfahren zeigt sich vor allem in der aktuellen Debatte um das begrenzte natürliche Rohstoffvorkommen, da sich aus der Wiederabtrennung von Nanopartikeln eine völlig neue Recyclingmethode ergibt. Besonders Studenten der Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie werden von der Lektüre dieses Buches profitieren, da es die Grundlagen mikrofluidischer Lab-on-a-Chip-Systeme vermittelt ohne spezielle Vorkenntnisse vorauszusetzen. Aber auch Ingenieure und Naturwissenschaftler in den Bereichen Nanotechnik, Mikrosysteme und Mikrofluidik können sich dank dieses Buches detailliert über die Einsatzmöglichkeiten der mikrofluidischen Separationsverfahren informieren.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Kurzfassung
Prototypen von mikrofluidischen Systemen werden heutzutage mittels Mikrofräsen hergestellt.
Ein verbreiteter Kunststoff hierfür ist der Thermoplast Polymethylmethacrylat, kurz PMMA.
Bei der Herstellung der Systeme stellen die applikationsangepasste Werkzeugauslegung für
Fräserdurchmesser D ≤ 50 μm sowie das gegenwärtig noch fehlende Prozessverständnis bei der
Zerspanung die Hauptgrenzen dar. Hauptziel dieser Arbeit ist die Beherrschung der
Mikrofräsbearbeitung von PMMA mit einer 3-achsigen Fräsmaschine. Die
Hauptanforderungen für die Prozessauslegung liegen in der Herstellung mikrofluidischer
Strukturen mit einer Rauheit Ra < 60 nm am Nutgrund und einer Grathöhe an den Flanken
h0 < 3 μm. Die Prozessauslegung umfasst dabei die komplette Kette von der CAD-Datei bis hin
zur Herstellung prototypischer mikrofluidischer Strukturgeometrien. Unter diesen Aspekten
ergeben sich als Teilziele das Vertiefen des Fräsprozessverständnisses sowie die Auslegung
von Mikroschaftfräsern und CAM-Bearbeitungsstrategien, die die genannten Anforderungen
bestmöglich erfüllen. Die Untersuchungen erfolgten mit einschneidigen Mikroschaftfräsern
D ≤ 50 μm. Basierend auf der im Fräsprozess vorkommenden Kinematik wurden für das Stirnund
Umfangsfräsen relevante Beziehungen für die Werkzeug-Werkstück-Interaktion
abgeleitet. Hierbei ließ sich nachweisen, dass die von der Spindeldrehzahl abhängige Plan- und
Rundlaufabweichung des Spindel-Werkzeug-Systems für das erreichbare Arbeitsergebnis
maßgebend ist. Nur unter Berücksichtigung dieser Mikro-Maschine-Spindel-Prozess-
Interaktion (MikroMSPI) lässt sich der Prozess reproduzierbar auslegen. Die erzielten
Erkenntnisse führen zu einem allgemeingültigen Prozessverständnis, welches auch die
Beherrschung anderer Mikrofräsbearbeitungen ermöglicht und somit der Erschließung neuer
Anwendungsgebiete dient.
Abstract
Today, prototypes of microfluidic systems are produced via micro milling. Here, the common
thermoplastic used is polymethyl methacrylate (PMMA). Main limitations are the design of
application adapted tools with diameters D ≤ 50 μm, and the understanding of the machining
process itself. Main requirements for process design involve the manufacture of microfluidic
structures with Ra < 60 nm on the groove bottom and a top burr overhang h0 < 3 μm. The
objective of this work is the mastery of stable PMMA micro milling with tool diameters
D ≤ 50 μm on a 3-axes milling machine. For this purpose, the process design covers the
complete process chain - from the CAD data file up to the final structure geometry of
microfluidic prototypes. The objectives are to design single-edge micro end mills, establish
milling parameters, and define CAD/CAM machining strategies that meet the requirements as
good as possible. Based on the kinematic of micro milling with single-edge tools, relevant toolworkpiece-
interactions for the face and peripheral milling were derived. The influence of the
spindle-tool-system and its interaction with the machining results was researched among other
factors. There is a strong influence of the spindle-tool-system by working with D ≤ 50 μm, and
the spindle speed dependent axial and radial runout is decisive for the achievable machining
results. Taking the micro-machine-spindle-process-interaction (MicroMSPI) into account
makes the repeatability and reproducibility of the process possible. The results and findings
obtained, provide a universal understanding of the micro end milling process. This enables the
process control for other micro end mill applications and opens up new markets.
Aktualisiert: 2023-01-27
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Mithilfe von Computersimulationen untersucht Felix Rühle die Dynamik von Teilchenkollektiven, speziell von Paaren, unter der Voraussetzung mittlerer Reynoldszahlen, bei denen ein laminarer Fluss seine kinematische Reversibilität verliert und Trägheitseffekte wie die laterale Migration von Kolloiden in Mikrokanälen auftreten. Er beobachtet dabei eine Überlagerung von inertialen und viskosen Effekten und stellt fest, dass für mehr als ein Teilchen nicht nur laterale, sondern auch axiale Selbstorganisation auftritt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Diese Arbeit befasst sich mit neuen Aspekten der Nutzung der Klasse der organischen Halbleiterbauelemente. Es wird dabei insbesondere die Integration organischer Bauelemente in mikrooptische Systeme untersucht. Dabei stehen sowohl das Design, die Herstellung und die Charakterisierung als auch die Anwendung dieser Bauelemente in der Datenübertragung und Sensorik im Vordergrund.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Hauptgegenstand der vorliegenden Dissertation sind systematische Untersuchungen zur Entwicklung von Mikrofluidiksystemen zur Sensitivitätssteigerung von Lab-on-a-Chip-Systemen. Diese werden signifikant durch theoretische Abschätzungen, umfassende fluiddynamische Simulationsrechnungen sowie experimentelle Erkenntnisse unterstützt. Das Einsatzfeld der entwickelten Ansätze reicht von DNA-Chips bis zu zellbasierten Substanztestungssystemen.
Aktualisiert: 2022-09-09
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