Smart Textiles in MINT-Fächern – Elektronik mit Nadel und Faden

Smart Textiles, auch als intelligente Textilien bezeichnet, bieten in der Schule sowie im Bachelorstudium neue Möglichkeiten, motorische Fähigkeiten mit Elektronik-Kenntnissen zu verbinden. Die meisten Smart Textiles gehören zu den E-Textiles, den elektronischen Textilien, die beispielsweise leitfähige Garne als Datenleiter enthalten oder leitfähige textile Flächen als Druck- oder Dehnungssensoren. Hinzu kommen textilbasierte oder textilintegrierte Sensoren und Aktoren, eine interne oder externe Kommunikation und eine Batterie oder eine ähnliche Energiequelle. Die Datenverarbeitung geschieht normalerweise über textilintegrierte Microcontroller oder Miniatur-Computer. Solche E-Textiles bieten die Möglichkeit, „typisch weibliche“ Interessen, wie Nähen und Textilien, mit „typisch männlichen“ Wissensbereichen wie Elektronik und Programmierung zu verbinden. Sie können in Schule und Hochschule genutzt werden, um solche althergebrachten Klischees zu überwinden, und den Schüler(inne)n und Student(inn)en helfen, sich über die häufig unbewusst selbst gesetzten Grenzen hinwegzusetzen

Shape memory textiles – technological background and possible applications

While shape memory alloys (SMAs) and shape memory polymers (SMPs) can already be found in diverse applications, shape memory textiles are less often used. Nevertheless, they are regularly investigated. Typical ways to produce shape memory textiles (SMTs) are introducing shape memory wires, printing shape memory polymers on them (“4D printing”), or using textile materials such as poly(lactic acid) (PLA) which show shape memory properties on their own. This review gives a brief overview of these technological possibilities and possible applications of shape memory textiles

Formgedächtnispolymere – vom 3D-Druck zur Polymerchemie

Der 3D-Druck bietet heutzutage ganz neue Möglichkeiten, Schüler(innen) und Student(inn)en an verschiedenste Wissensgebiete heranzuführen. Neben der Konstruktion, die mit einfachen Online-Programmen begonnen und zu komplizierten Formen fortgeführt werden kann, spielt hier vor allem die Materialwissenschaft eine wichtige Rolle. Die meisten preiswerten 3D-Drucker arbeiten nach dem Fused-Deposition-Modeling(FDM)-Verfahren, bei dem ein geschmolzenes Polymer-Filament durch eine Düse gepresst und lagenweise auf dem Druckbett abgelegt wird, bis die gewünschte dreidimensionale Form entsteht. Die Vielzahl hierfür erhältlicher Filamente ermöglicht es heutzutage, unterschiedlichste Materialeigenschaften auszuwählen, von herkömmlichen Polymeren wie Polylactid (PLA) bis zu faserverstärkten, mit Metallpartikeln gefüllten oder auch flexiblen Filamenten. Ein besonders interessantes Material ist PLA, das nicht nur einfach zu drucken ist, sondern auch Formgedächtniseigenschaften aufweist. Dies bedeutet, dass es sich stark verformen und anschließend durch Wärmezufuhr wieder in die ursprüngliche Form zurückbringen lässt – solange keine Teile des Objekts brechen. Solche Formgedächtnis-Objekte können durch eine angepasste Konstruktion optimiert werden, die Schwachstellen weitestgehend verhindert und auf diese Weise möglichst viele Regenerationszyklen ermöglicht. Je nach Kenntnisstand der Beteiligten können dabei vorhandene Füllstrukturen ausgewählt oder auch eigene Strukturen konstruiert werden. Auf diese Weise können Schüler(innen) und Student(inn)en spielerisch das Zusammenspiel aus Konstruktion und Material erfahren

Use of smartphone application versus written titration charts for basal insulin titration in adults with type 2 diabetes and suboptimal glycaemic control (My Dose Coach) : multicentre, open-label, parallel, randomised controlled trial

Background The majority of people with type 2 diabetes who require insulin therapy use only basal insulin in combination with other anti-diabetic agents. We tested whether using a smartphone application to titrate insulin could improve glycaemic control in people with type 2 diabetes who use basal insulin. Methods This was a 12-week, multicentre, open-label, parallel, randomised controlled trial conducted in 36 diabetes practices in Germany. Eligible participants had type 2 diabetes, a BMI ≥25.0 kg/m2, were on basal insulin therapy or were initiating basal insulin therapy, and had suboptimal glycaemic control (HbA1c >7.5%; 58.5 mmol/mol). Block randomisation with 1:1 allocation was performed centrally. Participants in the intervention group titrated their basal insulin dose using a smartphone application (My Dose Coach) for 12 weeks. Control group participants titrated their basal insulin dose according to a written titration chart. The primary outcome was the baseline-adjusted change in HbA1c at 12 weeks. The intention-to-treat analysis included all randomised participants. Results Between 13 July 2021 and 21 March 2022, 251 study participants were randomly assigned (control group: n = 123; intervention group: n = 128), and 236 completed the follow-up phase (control group: n = 119; intervention group: n = 117). Regarding the HbA1c a model-based adjusted between-group difference of −0.31% (95% CI: 0.01%–0.69%; p = 0.0388) in favour of the intervention group was observed. There were 30 adverse events reported: 16 in the control group, 14 in the intervention group. Of these, 15 adverse events were serious. No event was considered to be related to the investigational device. Interpretation Study results suggest that utilizing this digital health smartphone application for basal insulin titration may have resulted in a comparatively greater reduction in HbA1c levels among individuals with type 2 diabetes, as compared to basal insulin titration guided by a written titration schedule. No negative effect on safety outcomes was observed. Funding Sanofi-Aventis Deutschland GmbH

Effekte von rtCGM bei Erwachsenen mit Typ-1-Diabetes und Hypoglykämieproblemen, die mit einer multiplen Insulininjektions-Therapie behandelt werden: Ergebnisse der multizentrischen, randomisierten kontrollierten HypoDE-Studie

Fragestellung: Die Wirksamkeit von rtCGM zur Vermeidung von Hypoglykämien bei Patienten mit multiplen Insulininjektionen und Hypoglykämieproblemen wurde bisher nicht untersucht. Ziel dieser Studie war es zu zeigen, dass der Einsatz von rtCGM bei diesen Patienten zu einer Reduktion von hypoglykämischen Glukosewerten führt. Methodik: Die HypoDE-Studie war eine randomisierte, kontrollierte Studie mit 6-Monats Follow-up, die von 12 diabetologischen Schwerpunktpraxen in Deutschland durchgeführt wurde. Studienteilnehmer hatten Typ-1-Diabetes mit einer Hypoglykämiewahrnehmungsstörung und/oder schwere Unterzuckerungen im letzten Jahr. Studienteilnehmer trugen für 28 Tage ein verblindetes rtCGM-System und wurden anschließend entweder auf die Nutzung eines offenen rtCGM-Systems (Dexcom G5) für 26 Wochen (rtCGM-Gruppe), oder die Kontrollgruppe, die weiterhin die Blutzuckermessung nutzte, randomisiert. Zur Follow-up-Phase, Woche 22 – 26, bekam die Kontrollgruppe wieder ein verblindetes rtCGM-System. Primärer Endpunkt war die Verbesserung hypoglykämischer Ereignisse, definiert als Glukosewerte ≤54 mg/dl für 320 Minuten. Als sekundärer Endpunkt wurde die Anzahl schwerer Unterzuckerungen (Fremdhilfe + medizinische Intervention) analysiert. Ergebnisse: Vollständige Daten von 141 Patienten konnten ausgewertet werden. Im Durchschnitt konnte die Anzahl hypoglykämischer Ereignisse in der rtCGM-Gruppe von 10,4 ± 9,6 auf 3,4 ± 4,5 gesenkt werden; in der Kontrollgruppe von 13,5 ± 11,8 auf 13,2 ± 11,5. Die Incidence-Rate-Ratio (IRR) für hypoglykämische Ereignisse war für Teilnehmer der rtCGM-Gruppe um 72% signifikant geringer (IRR 0,28; 95% KI 0,20 – 0,39; p < 0,0001). Die Inzidenzrate schwerer Unterzuckerungen seit Randomisierung war 0,64 pro Patientenjahr in der rtCGM-Gruppe und 1,18 pro Patientenjahr in der Kontrollgruppe (IRR 0,36; 95% KI 0,15 – 0,88; p = 0,0247). Schlussfolgerungen: rtCGM führt bei Patienten mit multiplen Insulininjektionen mit Hypoglykämieproblemen zu einer signifikanten Reduktion von hypoglykämischen Werten sowie schwerer Unterzuckerungen

impresso Text Reuse at Scale. An interface for the exploration of text reuse data in semantically enriched historical newspapers

Text Reuse reveals meaningful reiterations of text in large corpora. Humanities researchers use text reuse to study, e.g., the posterior reception of influential texts or to reveal evolving publication practices of historical media. This research is often supported by interactive visualizations which highlight relations and differences between text segments. In this paper, we build on earlier work in this domain. We present impresso Text Reuse at Scale, the to our knowledge first interface which integrates text reuse data with other forms of semantic enrichment to enable a versatile and scalable exploration of intertextual relations in historical newspaper corpora. The Text Reuse at Scale interface was developed as part of the impresso project and combines powerful search and filter operations with close and distant reading perspectives. We integrate text reuse data with enrichments derived from topic modeling, named entity recognition and classification, language and document type detection as well as a rich set of newspaper metadata. We report on historical research objectives and common user tasks for the analysis of historical text reuse data and present the prototype interface together with the results of a user evaluation

Investigation of the Shape-Memory Properties of 3D Printed PLA Structures with Different Infills

Polylactic acid (PLA) belongs to the few thermoplastic polymers that are derived from renewable resources such as corn starch or sugar cane. PLA is often used in 3D printing by fused deposition modeling (FDM) as it is relatively easy to print, does not show warping and can be printed without a closed building chamber. On the other hand, PLA has interesting mechanical properties which are influenced by the printing parameters and geometries. Here we present shape-memory properties of PLA cubes with different infill patterns and percentages, extending the research reported before in a conference paper. We investigate the material response under defined quasi-static load as well as the possibility to restore the original 3D printed shape. The quasi-static flexural properties are linked to the porosity and the infill structure of the samples under investigation as well as to the numbers of closed top layers, examined optically and by simulations. Our results underline the importance of designing the infill patterns carefully to develop samples with desired mechanical properties

Electronic Textiles

Electronic textiles belong to the broader range of smart (or &ldquo;intelligent&rdquo;) textiles. Their &ldquo;smartness&rdquo; is enabled by embedded or added electronics and allows the sensing of defined parameters of their environment as well as actuating according to these sensor data. For this purpose, different sensors (e.g., temperature, strain, light sensors) and actuators (e.g., LEDs or mechanical actuators) are embedded and connected with a power supply, a data processor, and internal/external communication

Formgedächtnispolymere – vom 3D-Druck zur Polymerchemie

Der 3D-Druck bietet heutzutage ganz neue Möglichkeiten, Schüler(innen) und Student(inn)en an verschiedenste Wissensgebiete heranzuführen. Neben der Konstruktion, die mit einfachen Online-Programmen begonnen und zu komplizierten Formen fortgeführt werden kann, spielt hier vor allem die Materialwissenschaft eine wichtige Rolle. Die meisten preiswerten 3D-Drucker arbeiten nach dem Fused-Deposition-Modeling(FDM)-Verfahren, bei dem ein geschmolzenes Polymer-Filament durch eine Düse gepresst und lagenweise auf dem Druckbett abgelegt wird, bis die gewünschte dreidimensionale Form entsteht. Die Vielzahl hierfür erhältlicher Filamente ermöglicht es heutzutage, unterschiedlichste Materialeigenschaften auszuwählen, von herkömmlichen Polymeren wie Polylactid (PLA) bis zu faserverstärkten, mit Metallpartikeln gefüllten oder auch flexiblen Filamenten. Ein besonders interessantes Material ist PLA, das nicht nur einfach zu drucken ist, sondern auch Formgedächtniseigenschaften aufweist. Dies bedeutet, dass es sich stark verformen und anschließend durch Wärmezufuhr wieder in die ursprüngliche Form zurückbringen lässt – solange keine Teile des Objekts brechen. Solche Formgedächtnis-Objekte können durch eine angepasste Konstruktion optimiert werden, die Schwachstellen weitestgehend verhindert und auf diese Weise möglichst viele Regenerationszyklen ermöglicht. Je nach Kenntnisstand der Beteiligten können dabei vorhandene Füllstrukturen ausgewählt oder auch eigene Strukturen konstruiert werden. Auf diese Weise können Schüler(innen) und Student(inn)en spielerisch das Zusammenspiel aus Konstruktion und Material erfahren