Influence of Sterilization Procedures on Thermoplastics, with Special Regard to Modified Surfaces

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Für Werkstoffe für den Einsatz im Medikalbereich ist die Sterilisationsfähigkeit unabdingbare Voraussetzung. Die gängigen Sterilisationsmethoden rufen bei den meisten polymeren Werkstoffen Veränderungen hervor, die bis hin zur Spaltung der Polymerketten führen können. Speziell die in dieser Arbeit untersuchten, zur Verbesserung der Biokompatibilität modifizierten Oberflächen, die durch ihre stark vergrößerte Oberfläche eine besonders große Angriffsfläche bieten, stellen hier ein Problem dar. Aus diesem Grund wurden mögliche Veränderungen an drei verschiedenen thermoplastischen, im Medikalbereich gängigen Kunststoffen (Polyethylen, thermoplastisches Polyurethan, Polycarbonat) untersucht. Als Sterilisationsmethoden wurden Wasserdampf-, Gas- und Strahlensterilisation eingesetzt. Durch Zugversuche wurden Veränderungen mechanischer Kennwerte aufgrund verschiedener Sterilisationsverfahren unabhängig von der Oberflächenmodifizierung ermittelt. Mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) wurden sterilisationsbedingte Veränderungen in der Struktur der modifizierten Oberflächen dargestellt. Mit Hilfe der Differential-Thermo-Analyse (DTA) wurden sterilisationsbedingte Veränderungen der thermischen Eigenschaften der Kunststoffe ermittelt. Es konnten eindeutige Tendenzen über das Verhalten von Kunststoffen nach der Sterilisation mit verschiedenen Verfahren gezeigt werden. Eine globale Aussage über die Kompatibilität von Kunststoffen mit einem bestimmten Sterilisationsverfahren kann aufgrund der Untersuchungen nicht getroffen werden. Für jedes neue Kunststoffprodukt im Medikalbereich müssen also die nötigen Eigenschaften definiert und die zulässigen Veränderungen dieser Eigenschaften mit den verschiedenen möglichen Sterilisationsverfahren auf Erhalt überprüft werden.For materials intended for use in the medical setting their sterilizability is an indispensable prerequisite. In the case of most polymers the usual Sterilization methods result in changes that even extend to cleavage of the polymer chains. A particular problem in this respect are the surfaces modified for improved biocompatibility investigated in the present study, which are characterised by enlarged contact areas. For this reason, possible changes to three different thermoplastics commonly used for medical applications (polyethylene, thermoplastic polyurethane, polycarbonate) were investigated. Steam, gas and radiation were used for Sterilization. Tensile tests were employed to identify changes in mucosal characteristics caused by different Sterilization techniques irrespective of the surface modification. Sterilization-related changes to the structure of the modified surfaces were investigated with the scanning electron microscope (SEM). Differential thermo analysis (DTA) was used to determine changes in the thermal characteristics of the plastics. Clear tendencies with regard to the behaviour of the plastics after Sterilization with various techniques were found. A general Statement about the compatibility of plastic materials with a specific Sterilization method is not possible on the basis of this study. For every new polymeric product used for medical purposes, the characteristics required must first be defined and compliance with the permissible variations of these characteristics investigated for each of the various Sterilization techniques available

Innovative Anwendungen von polymeren Werkstoffen in der Medizintechnik : Formgedächtnis und Oberflächenmodifizierung

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Das bekannte Prinzip des Kunststoff-Schrumpfschlauches, der bei etwa 120°C eine Formänderung vollzieht, wurde vom Fachgebiet Polymertechnik der TU-Berlin in der Art weiterentwickelt, daß es möglich ist, schon eine Formänderung eines Teiles bei Temperaturen zu erreichen, die im menschlichen Organismus vorliegen können

Stereoscopic PIV measurements using low-cost action cameras

Recently, large progress was made in the development towards low-cost PIV (Particle Image Velocimetry) for industrial and educational applications. This paper presents the use of two low-cost action cameras for stereoscopic planar PIV. A continuous wave laser or alternatively an LED was used for illumination and pulsed by a frequency generator. A slight detuning of the light pulsation and camera frame rate minimizes systematic errors by the rolling shutter effect and allows for the synchronization of both cameras by postprocessing without the need of hardware synchronization. The setup was successfully qualified on a rotating particle pattern in a planar and stereoscopic configuration as well as on the jet of an aquarium pump. Since action cameras are intended to be used at outdoor activities, they are small, very robust and work autarkic. In conjunction with the synchronization and image pre-processing scheme presented herein, those cameras enable stereoscopic PIV in harsh environments and even on moving experiments

Technische Konzeption und Realisierung einer Multi-User Musiksammlungsverwaltung auf Basis aktueller Web Service- und Java-Techniken

In dieser Arbeit wird das Konzept einer mehrbenutzerfähigen Web-Applikation für die zentrale Verwaltung einer Musiksammlung und das Streamen der Musik entwickelt. Dieses Konzept wird mit der Java Platform, Enterprise Edition 7 (Java EE 7) auf der Server-Seite und dem Ember.js Framework auf der Client-Seite implementiert

Die Obsession der Puppe in der Fotografie: Hans Bellmer, Pierre Molinier, Cindy Sherman

Künstliches Geschlechtswesen oder Geschöpf aus Fleisch und Blut? Diese Verunsicherung, die Fotografien geschlechtlich ausgestatteter Puppen evozieren können, resultiert aus dem Prinzip der Verdopplung: Die Puppe ist unser Doppelgänger, die Fotografie entsteht als indexikalische Lichtspur der "Wirklichkeit" und das Geschlecht ist Effekt performativer Wiederholungen. Aufgrund ihrer strukturellen Analogien ziehen sich alle drei Instanzen regelrecht an und potenzieren sich in ihrer unheimlichen Qualität. Denn jedes Double verfügt über das Potential, vertraute Vorstellungen zu bestätigen und in Frage zu stellen. Die fotografierte Puppe scheint den authentischen Körper bzw. das Geschlecht zu präsentieren und führt gleichzeitig beides als Artefakt vor. Auf der Suche nach dem echten Körper treffen wir nur auf seinen Stellvertreter. In diesem Wechsel zwischen wahr und falsch wird das fotografische Puppenbild gleichsam zur aktiven Instanz, die uns unsere Erwartungshaltung und Wahrnehmungsmuster vorführt. Die Analyse der fotografischen Arbeiten Hans Bellmers, Pierre Moliniers und Cindy Shermans spürt den Obsessionen der Puppe nach, die Künstler/innen wie Betrachter/innen nicht mehr loslässt

Nos tempos antigos... contando nossa história: um projeto interdisciplinar envolvendo produção de narrativas e o uso de TDICs nos anos iniciais do ensino fundamental

TCC(especialização) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências da Educação. Departamento de Metodologia de Ensino. Educação na Cultura Digital.O presente estudo tem por objetivo identificar as contribuições que o uso de Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDICs) pode trazer para o desenvolvimento de projetos interdisciplinares e para a produção de narrativas nos anos iniciais do ensino fundamental. Nesse sentido são discutidos temas como as tecnologias no contexto escolar, a importância de sua integração ao currículo e o desenvolvimento de projetos interdisciplinares envolvendo a produção de narrativas com o uso de TDICs. Com o intuito de evidenciar o potencial das TDICS para o ensino e a aprendizagem, procurou-se acompanhar sua inserção no desenvolvimento de um projeto interdisciplinar denominado “Nos tempos antigos: contando nossa história”, com alunos de 1° e 2° anos dos anos iniciais do ensino fundamental, envolvendo, dentre outras atividades, a produção de narrativas. Ao final do projeto foi aplicado um questionário para a professora titular da turma com o objetivo de obter sua percepção sobre os resultados obtidos. Com base nas respostas da professora, nas observações realizadas e nas atividades produzidas, procurou-se analisar as contribuições do uso das TDICs para o desenvolvimento do projeto e para a produção de narrativas, no que se refere ao ensino e à aprendizagem

Thermal boundary condition studies in large aspect ratio Rayleigh-B\'enard convection

We study the influence of thermal boundary conditions on large aspect ratio Rayleigh-B\'enard convection by a joint analysis of experimental and numerical data sets for a Prandl number $\mathrm{Pr = 7}$ and Rayleigh numbers $\mathrm{Ra = 10^5 - 10^6}$. The spatio-temporal experimental data are obtained by combined Particle Image Velocimetry and Particle Image Thermometry measurements in a cuboid cell filled with water at an aspect ratio $\Gamma= 25$. In addition, numerical data are generated by Direct Numerical Simulations (DNS) in domains with $\Gamma = 25$ and $\Gamma = 60$ subject to different thermal boundary conditions. Our experimental data show an increased characteristic horizontal extension scale of the flow structures, $\tilde{\lambda}$, for increasing Ra, which is coupled with a raise of the Biot number Bi in particular at the cooling plate. However, we find the experimental flow structure size to range in any case between the ones observed for the idealized thermal conditions captured by the simulations. On the one hand, they are larger than in the numerical case with applied uniform temperatures at the plates, but, on the other hand, smaller than in the case of an applied constant heat flux, the latter of which leads to a structure that grows gradually up to the horizontal domain size. We link this observation qualitatively to theoretical predictions for the onset of convection. Furthermore, we study the effect of the asymmetric boundary conditions on the heat transfer. Contrasting experimental and numerical data reveals an increased probability of far-tail events of reversed heat transfer. The decomposition of the local Nusselt number $\mathrm{Nu_{loc}}$ traces this effect back to the sign of the temperature deviation $\tilde{\Theta}$, revealing asymmetries of the heating and cooling plate on the thermal variance of the generated thermal plumes

Die Obsession der Puppe in der Fotografie

Künstliches Geschlechtswesen oder Geschöpf aus Fleisch und Blut? Diese Verunsicherung, die Fotografien geschlechtlich ausgestatteter Puppen evozieren können, resultiert aus dem Prinzip der Verdopplung: Die Puppe ist unser Doppelgänger, die Fotografie entsteht als indexikalische Lichtspur der »Wirklichkeit« und das Geschlecht ist Effekt performativer Wiederholungen. Aufgrund ihrer strukturellen Analogien ziehen sich alle drei Instanzen regelrecht an und potenzieren sich in ihrer unheimlichen Qualität. Denn jedes Double verfügt über das Potential, vertraute Vorstellungen zu bestätigen und in Frage zu stellen. Die fotografierte Puppe scheint den authentischen Körper bzw. das Geschlecht zu präsentieren und führt gleichzeitig beides als Artefakt vor. Auf der Suche nach dem echten Körper treffen wir nur auf seinen Stellvertreter. In diesem Wechsel zwischen wahr und falsch wird das fotografische Puppenbild gleichsam zur aktiven Instanz, die uns unsere Erwartungshaltung und Wahrnehmungsmuster vorführt. Die Analyse der fotografischen Arbeiten Hans Bellmers, Pierre Moliniers und Cindy Shermans spürt den Obsessionen der Puppe nach, die Künstler/innen wie Betrachter/innen nicht mehr loslässt