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Discovery Prospects for a Supernova Signature of Biogenic Origin
Approximately 2.8 Myr before the present our planet was subjected to the
debris of a supernova explosion. The terrestrial proxy for this event was the
discovery of live atoms of 60Fe in a deep-sea ferromanganese crust. The
signature for this supernova event should also reside in magnetite Fe3O4
microfossils produced by magnetotactic bacteria extant at the time of the
Earth-supernova interaction, provided the bacteria preferentially uptake iron
from fine-grained iron oxides and ferric hydroxides. Using estimates for the
terrestrial supernova 60Fe flux, combined with our empirically derived
microfossil concentrations in a deep-sea drill core, we deduce a conservative
estimate of the ^{60}{Fe} fraction as 60Fe/Fe ~ 3.6 x 10^{-15}. This value sits
comfortably within the sensitivity limit of present accelerator mass
spectrometry capabilities. The implication is that a biogenic signature of this
cosmic event is detectable in the Earth's fossil record.Comment: As it appears in Icaru
Getting out of the vicious traffic circle: attemps at restructuring the cultural ambience of the automobile throughout the 20th century
For years, alternative vehicle and propulsion concepts have had a very difficult time catching on, even though technicians and engineers have repeatedly pointed out that the design quality of electric propulsion systems or other novel vehicle concepts is available and feasible. Often enough, this state of affairs allowed free rein for various conspiracy theories, in which extraneous issues were made responsible for the lack of technological breakthrough. This paper agues, however, that innovation research has itself focused too narrowly on the process of the establishment of new products. On the basis of five case examples —the implementation of diesel engine propulsion for street vehicles; the EV1, the first electrically propelled standard car by General Motors; Ford’s prototype electric car study “Pivco”; the NSU Wankel engine; and the “Smart” car manufactured by DaimlerChrysler — an attempt is made to develop a comprehensive understanding of innovation processes which does not stop at the “technical invention” of a device. The thesis is that a new device requires a relevant cultural ambience, which must be more or less invented alongside it in multiple dimensions. Technical-constructive work is thus only one part of a successful innovation process; parallel to this, complementary measures must be taken with regard to the overall sectoral environment, law-making, user perceptions and attributions of meaning, as well as the cultural appropriation of a given device. Without the appropriate “adaptive measures”, even the most interesting technical projects runs the risk of sinking onto oblivion for lack of relevance. -- Alternative Antriebs- und Fahrzeugkonzepte tun sich in der Durchsetzung schon seit Jahren sehr schwer, obwohl immer wieder von Technikern und Ingenieuren darauf verwiesen wird, dass die konstruktive Qualität von elektrischen Antriebssystemen oder anderen neuartigen Fahrzeugkonzepten vorhanden sei. Oft genug konnten daher Verschwörungstheorien Raum greifen, in denen sachfremde Tatbestände für die fehlenden technischen Durchbrüche verantwortlich gemacht wurden. Im vorliegenden Beitrag wird argumentiert, dass die Innovationsforschung selbst einen zu engen Blick auf die Prozesse der Etablierung neuer Produkte eingenommen hat. Anhand von fünf Fallbeispielen, der Durchsetzung des dieselmotorischen Antriebes für Strassenfahrzeuge, des EV1, des ersten elektrisch betriebenen Serienfahrzeuges von General Motors, der Konzeptstudie Pivco, einem Elektroautomobilprojekt des Ford-Konzerns, des NSU-Wankelmotors sowie des neuartigen Fahrzeugkonzeptes Smart wird hingegen versucht, ein umfassendes Verständnis von Innovationsprozessen zu entwickeln, das nicht bei der technischen Erfindung eines Gerätes halt macht. Die These ist, dass neue Geräte zur Durchsetzung am Markt auch einen entsprechenden Funktionsraum benötigen (cultural ambience), der mehrdimensional sozusagen immer gleich miterfunden werden muss. Die technisch-konstruktive Arbeit ist daher nur ein Teilbereich eines erfolgreichen Innovationsprozesses. Parallel müssen weitere Vorkehrungen im Branchenumfeld, bei der Gesetzgebung, bei den Nutzerperzeptionen und Bedeutungszuschreibungen sowie den kulturellen Aneignungsweisen vorgenommen werden. Ohne die entsprechenden Anpassungsmassnahmen droht auch den interessantesten technischen Projekten aus Mangel an Relevanz die Bedeutungslosigkeit.
Unsichtbare Grenzen technischer Innovation: Die Entwicklungsgeschichte des Dieselmotors. Ein Beitrag zur umweltpolitischen Diskussion aus der Perspektive einer sozialwissenschaftlichen Technikforschung
Der Ausgangspunkt des vorliegenden Beitrags ist die Kritik, daß die umweltpolitische Diskussion bislang lediglich ein instrumentelles Verhältnis zur Technik entwickelt hat. Technische Innovationen zur Verbesserung der Umwelt wurden als abhängige Variable ordnungspolitischer Voraussetzungen begriffen, die Instrumenten zur optimalen Nutzung knapper Ressourcen erhofft. Anhand erster Überlegungen einer sozialwissenschaftlichen Technikgeneseforschung kann an Beispielen aus der Entwicklungsgeschichte des Dieselmotors aber gezeigt werden, daß die Entstehung und Entwicklung von Techniken oder technischer Auswahlentscheidungen nach Kriterien vorgenommen werden, die sich keineswegs nur mit dem Hinweis auf dominante ökonomische Kalküle erklären lassen und deren selektive Wirkungen bereits Optionen ausgeschlossen haben,lange bevor die Allokationsfähigkeit des Markts überhaupt einsetzen kann.The point of departure of the present discussion is to criticize the view that environmental policy has merely an instrumental relationship to technology. Technological innovations for improving the environment have been understood as dependent variables of policy-making, where it was hoped that technical quality would be achieved by employing methods for the optimal use of scarce resources. Based on preliminary findings from the social scientific research OR techno-genesis, it can be pointed out that the Systems are tied to social contexts. The selection of technologies is based on criteria which cannot be explained only in terms of economic modeis; during the selection process, technologies had been ruled out long before their marketability had been determined
Gemachte Technik: Zur Bedeutung von Fahnenträgern, Promotoren und Definitionsmacht in der Technikgenese
Wie neue technische Artefakte entstehen, ist zu einer prominenten Frage sozialwissenschaftlicher Technikforschung geworden, wobei in letzter Zeit zur Erklärung häufig evolutionstheoretische Ansätze herangezogen werden. Am Beispiel zweier grundlegender technischer Innovationen im Motorenbau, dem Diesel- und Wankel-Motor, versucht der Beitrag, die handelnden Subjekte stärker zu berücksichtigen und gegen eine Überbewertung struktureller, entsubjektivierter Erklärungsmuster zu argumentieren. Auf der Basis eines Technikgenesekonzeptes, in dem die Erzeugung neuer Techniken als Generierung-, Schließungs- und Institutionalisierungsvorgang dargestellt ist, wird technisches Arbeiten als prinzipiell bewertungsabhängige Tätigkeit beschrieben und damit der Zugang zu den reaiitätsprägenden Prozessen im Mikrobereich gesucht. Mit dem Konzept der Fahnenträger und Promotoren kann der Erfolg technischer Innovation als Grenzüberschreitung vorgegebener Handlungsroutinen beschrieben werden, wobei insbesondere der Aufbau von Schutzräumen und die Bildung von Definitionsmacht die Voraussetzung für einen erfolgreichen Durchbruch neuer technischer Lösungen schaffen
Generierung und Härtung technischen Wissens: Die Entstehung der mechanischen Schreibmaschine
Vor dem Hintergrund neuerer Ansätze in der sozialwissenschaftlichen Technikforschung unternimmt die Arbeit eine Exkursion in Entstehungszusammenhänge der mechanischen Schreibmaschine und versucht, einen Beitrag zur Klärung technischer Entstehungs- und Entwicklungsmuster zu liefern. Es wird argumentiert, daß die Schaffung und Sicherung eines maschinellen Gefüges mit einem stabilen reproduzierbaren Programmablauf im Mittelpunkt der technischen Arbeit steht und daß deshalb der Aufbau, die Pflege und Sicherung eines gemeinsamen Wissensbestandes mit anerkannt funktionstüchtigen Elementen dominiert. Dieser herrschende Stand der Technik definiert als gemeinhin anerkannte und legitimierte Wissensbestände die konstruktiven Räume für die technische Entwicklung. Speziell auf die Entstehungsmerkmale der mechanischen Schreibmaschine in den USA sowie der früheren deutschen Entwicklung eingehend wird die These vertreten, daß die Schreibmaschine in der Industrie eher als ein ungeliebtes Kind behandelt wurde. Nur aus kurzfristigen Diversifizierungsbetrebungen überhaupt in die Produktpalette der feinmechanischen Industrie aufgenommen, konstituierte sich gerade in diesem Milieu eine technische Realität, die als herrschender Stand der Technik auch für nachfolgenden Projekte die Entwicklungskorridore definierte.By applying new approaches ofsocialresearch on technology this paper contributes to a better understanding ofthe context andpattems ofthe socialshaping and development ofthe mechanical'typewriter. Itis argued that the focus oftechnicalconstructionis the creation andsecuring ofa mechanical System that offers a stable and reproducible program. This requires maintaining and securing a common pool of knowledge. This state of the art (technical Standard) as a commonly accepted and legitimized pool of knowledge defines the constructive Spaces for technical development. Considering in particular the characterstics ofthe social shaping ofthe typewriter in the U. S. as well as early developments in Germany, it is argued that the typewriter was more orless neglected by the fine mechanics industry. It became part of the line of products of this industry only because of short-term efforts towards diversification. Under these specific circumstances a technical reality was establishedanditdeterminedthe direction oftechnologicaldevelopment for subsequent projects
Light-Responsive Azobenzene-Based Architectures: From Large Macromolecular Aggregates to Small Zwitterions
Die vorliegende Arbeit beschäftigen sich mit Azobenzol-Photoschaltern zur Steuerung (makro)molekularer Prozesse. Aufgrund ihrer lichtinduzierten geometrischen Strukturänderung hat diese Substanzklasse als Steuereinheit Einzug in mehrere Bereiche der Lebens- und Materialwissenschaften gehalten. Vorteile wie die hohe Stabilität, gute Ansprechbarkeit und etablierte Synthesemethoden werden von einer großen Vielfalt an Derivaten vervollständigt. Als eines der populärsten photochromen Systeme bieten Azobenzole eine zuverlässige Grundlage für die Entwicklung neuer molekularer Maschinen.
Der erste Teil dieser Arbeit hat die Vergrößerung der geometrischen Änderung des Schaltvorgangs zum Ziel. Dafür werden Azobenzole in starre Makromoleküle und makromolekulare Aggregate eingebaut, die der Bewegung der kleinen Wiederholungseinheiten aufgrund der gewählten Architektur folgen und somit idealerweise die Umwandlung der aufgenommenen Energie in mechanische Arbeit erhöhen. Dabei werden die Grundlagen der Photochromie, der Azobenzol-Photochemie sowie allgemeine Strategien zur Steigerung geometrischer Änderungen in molekularen Systemen vorgestellt. Des Weiteren wird das Design, die Synthese und die Charakterisierung eines durch Licht ansprechbaren Polymeraggregats beschrieben.
Der zweite Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der reversiblen Bildung von ionischen Substanzen. Geladene Spezies sind von großer Wichtigkeit für die Aufrechterhaltung verschiedener Körperfunktionen in Lebewesen, können jedoch auch Adsorptions- und bakterizide Eigenschaften auf Oberflächen regulieren. Basierend auf dem Modell des Spiropyrans wird der theoretische Hintergrund für die Herstellung eines Azobenzol-Äquivalents vorgestellt. Daten aus DFT-Rechnungen werden in Modellverbindungen umgewandelt, die mittels NMR-Analyse untersucht werden. Abschließend wird eine vielversprechende Zielstruktur eines durch Licht steuerbaren dynamisch kovalenten Zwitterions vorgestellt.The present thesis employs azobenzene photoswitches to control (macro)molecular processes. As a light-responsive molecule undergoing a large geometrical change upon E/Z photoisomerization, azobenzenes have found their way into multiples areas of life and material sciences. Advantages such as high stability, good addressability, and well-established synthesis methods are accompanied by a large variety of derivatives. Being one of the most popular photochromic compounds, azobenzenes provide a reliable basis for the development of new responsive systems.
The first part of this work is aimed at the amplification of the switching dimensions by incorporating azobenzene into rigid macromolecules and macromolecular aggregates. Based on the polymer architecture, the motion of the small responsive repeating units is transferred to the entire macromolecule, which ideally helps to increase the conversion of consumed energy into mechanical work. Following a small overview about the basics of photochromism and azobenzene photochemistry, general strategies to increase geometrical changes in molecular systems are presented. Furthermore, the design and synthesis as well as the characterization of a light-responsive polymer aggregate that exhibits a large geometrical change upon isomerization is described.
The second part of this work deals with the reversible formation of ions. Besides their great importance for vital functions in living organisms, adsorption characteristics as well as bactericidal properties can be regulated by ionic modifications on surfaces. Based on the model of spiropyran, the theoretical background for the preparation of an azobenzene equivalent is presented. The computational data is converted into model compounds that were investigated by means of NMR analysis. Based on these combined theoretical and experimental data, a promising target structure for a light-responsive dynamic covalent zwitterion is described
Alibiveranstaltungen: Die Bedeutung von akademischen Spin-offs im Technologietransfer der Forschungspolitik
Akademische Ausgründungen aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen stehen hoch im Kurs. Bund und Länder bemühen sich schon seit Jahren die Zahl dieser Spin-offs zu erhöhen, weil Unternehmensgründungen als Ausweis einer innovativen Forschungspolitik gelten. Allerdings bleibt die faktische Zahl der Neugründungen sehr gering. In diesem Papier wird der Frage nachgegangen, warum die Bedeutung der Spin-offs dennoch seit vielen Jahren im politischen Alltagsgeschäft so hoch ist. Beantwortet wird diese Frage durch den Nachweis, dass Spin-offs im Technologietransfer ein wichtiges Element für die Begründung und Legitimation der Wissenschafts- und Forschungspolitik darstellen. Akademische Ausgründungen sind nämlich sehr gut geeignet, den Gebrauchswert der bundespolitischen Wissenschaftspolitik symbolisch belegen zu können. Spin-offs werden als Antwort auf eine ganze Reihe struktureller Probleme der Forschungspolitik genutzt. In den 1960er Jahren legitimierte das Forschungsministerium mit seiner Forderung nach einem internationalen Technologietransfer den Aufbau einer bundesrepublikanischen Großforschung und damit indirekt einer forschungspolitischen Kompetenzausweitung des Bundes gegenüber den Ländern. Seit der Rezession 1966/67 spiegelt sich im Technologietransfer-Diskurs zunehmend der Versuch, die Strukturprobleme der Großforschung durch eine Reform der Außenbeziehungen der Großforschungseinrichtungen zu bewältigen. In den 1980er Jahren kamen wirtschaftspolitische Strukturprobleme hinzu, auf die sich die forschungspolitischen Transferkonzepte bezogen. Das Papier schließt mit der Empfehlung, dass bei einer stärkeren Integration von Erkenntnissen über die Veränderungen wissenschaftlicher Produktionsweisen die Bedeutung von akademischen Ausgründungen neu diskutiert werden könnte
Forschung im Cross-Over Modus: Wissenschaftliche AusgrĂĽndungen in neuen Arrangements der Wissensproduktion
Gründerinitiativen aus Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen haben seit einigen Jahren Hochkonjunktur – so genannte Ausgründungen (spin-offs). Diese Ausgründungen sind ein schillerndes Phänomen: Weder existiert „das“ Ausgründungsmodell, noch kann eine direkte Relation zu den verschiedenen Wissenschaftsorganisationen hergestellt werden, aus denen ausgegründet wurde. Zu beobachten ist stattdessen eine Vielzahl unterschiedlicher Arrangements zwischen Instituten und Ausgründungen, wobei der Branchenhintergrund das strukturprägende Merkmal ist. Diesen unterschiedlichen Arrangements und Kooperationsformen wird in diesem Papier aus einer wissenschaftssoziologischen Perspektive nachgegangen und gefragt, ob diese Ausgründungen zur Ausblutung öffentlich finanzierter Forschung führen oder als Impulsgeber für Innovationen für die Forschungseinrichtungen dienen. Diese Frage nach den Rückwirkungen der Ausgründungen auf die akademisch aktuelle Praxis der akademischen Wissensproduktion lässt sich bislang nicht eindeutig beantworten. Die Analyse der Disziplinen mit hoher Ausgründungsdynamik deutet aber darauf hin, dass wissenschaftliche Arbeit auch und gerade im akademischen Sinne erfolgreich ist, wenn sie zusätzliche und konkurrierende Validierungsinstanzen, wie den Markt, zulässt und anerkennt. Die Generierung neuer Erkenntnisse und deren Qualitätssicherung in der eigenen Fachgemeinschaft werden in einem integrierten Verhältnis mit der weiteren Verwertung im Anwendungskontext gesehen. Ausgründungen sind daher vermutlich mehr die Folge als die Ursache einer hohen Forschungsdynamik und aus diesem Grund ein Indikator für die Identifikation grenzüberschreitender (zwischen Wissenschaft und Praxis) Formate in der Wissensproduktion
Search for supernova-produced 60Fe in a marine sediment
An 60Fe peak in a deep-sea FeMn crust has been interpreted as due to the
signature left by the ejecta of a supernova explosion close to the solar system
2.8 +/- 0.4 Myr ago [Knie et al., Phys. Rev. Lett. 93, 171103 (2004)]. To
confirm this interpretation with better time resolution and obtain a more
direct flux estimate, we measured 60Fe concentrations along a dated marine
sediment. We find no 60Fe peak at the expected level from 1.7 to 3.2 Myr ago.
However, applying the same chemistry used for the sediment, we confirm the 60Fe
signal in the FeMn crust. The cause of the discrepancy is discussed.Comment: 15 pages, 5 figures, submitted to PR
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