Light-trapping and Superhydrophobic Plant Surfaces : Optimized Multifunctional Biomimetic Surfaces for Solar Cells

In a process spanning over 400 millions years of evolution, plants have developed multifunctional surfaces that are highly adapted to environmental conditions. Nature provides several millions varieties of plant species resulting in an extreme diversity of functionalized surfaces, which are often characterized by a hierarchically structured architecture. These sophisticated surface designs may protect leaves against contaminations or mechanical stress, play an important role in the plant´s hydrological balance, protect the metabolic system against harmful radiation or support the optical attractiveness of flowers. The architecture and chemistry of these surfaces determine their functionalities. Analysis of these optimized biological surfaces could be the key to optimizing technical surfaces. Over the last years these functionalized plant surfaces have often been used as models for the development of, e.g. self-cleaning (Lotus-Effect) or air retaining (Salvinia-Effect) biomimetic surfaces. Yet the technical potential of the optical properties of plant surfaces has only been examined marginally, especially for the optimization of light-trapping and water-repellent solar cells. Therefore this study analyses the optical and wetting properties of hierarchically structured leaf and flower surfaces as well as their technical replicas. As a result of this work a new, light-trapping and superhydrophobic surface architecture for the optimization of high efficiency solar cells is presented

Electoral participation, political disaffection, and the rise of the populist radical right

Does the populist radical right benefit from increased electoral mobilization? Integrating theories of political grievances with accounts of party competition in Western Europe, we contend that the populist right gains advantage from increased electoral mobilization, but that this effect is conditional on political disaffection. We draw on a novel panel dataset (2009-2019) of more than 10,000 German municipalities and city districts to study the implications of turnout surges as a function of pre-existing levels of political disaffection in a difference-in-differences design. The results demonstrate that turnout surges benefit the populist right "Alternative fur Deutschland" (AfD) in contexts of widespread political distrust. In contrast, increased mobilization acts to depress its electoral fortunes in communities marked by low baseline levels of political disaffection. In shedding light on the interplay between political disaffection and electoral mobilization, this study has important implications for understanding the surge of the populist right in established democracies

Measuring the diversity of each party's candidates in the German election

Opinion polls suggest six parties will enter the Bundestag in Germany's election on Sunday, two more than crossed the electoral threshold in the last elections in 2013. But what does this apparent fragmentation of the German party system mean for the diversity of candidates, particularly in terms of the fair representation of women and minority groups? Paul C. Bauer and Julia Schulte-Cloos present a detailed analysis of the numbers of women and foreign-born candidates on each party’s candidate list. They find that parties on the left/libertarian end of the scale are more inclusive of women, but that the left-wing Die Linke and right-wing AfD have the highest percentage of foreign-born candidates

Etablierung einer neuen Methode zur bioreaktorgestützten Entwicklung von "Tissue Engineered Vascular Grafts"

Hintergrund und Ziel der Arbeit: Der Bedarf an Prothesen zur Verwendung als Bypassmaterial steigt mit zunehmender Alterung unserer Gesellschaft. Die gängigen Bypassprothesen zur Revaskularisierung nach Herzinfarkt sind innere Brustarterien oder Venen des Patienten. Diese haben jedoch verschiedene Limitationen. Die Gefäße können mit der Zeit degenerieren und es können sich beispielsweise Aneurysma oder erneute Verschlüsse bilden, so dass die Suche nach idealen Gefäßprothesen weiterhin relevant ist. Die Entwicklung von Gefäßersatz auf Basis verschiedener Gerüstmaterialien und patienteneigener Zellen ist Ziel dieser vorliegenden Arbeit gewesen. Hierzu wurde ein Bioreaktor-Prototyp, welcher in der eigenen Arbeitsgruppe zuvor im Rahmen einer Diplomarbeit der medizintechnischen Fakultät der TU München von Anja Friedrich entwickelt wurde verwendet. Es erfolgte die Validierung des Reaktors, welcher nach Bedarf umgebaut wurde und die Entwicklung eines Besiedlungs- und Konditionierungsprotokoll. Die generierten Gefäßprothesen wurden molekularbiologisch untersucht. Material und Methoden: Im Rahmen der Bioreaktor-Validierung wurden das Handling und die Dichtigkeit des Reaktors verbessert und die Sterilität durch Sichtkontrolle und mikrobiologische Untersuchungen des Kulturmediums überprüft. Die suffiziente Zahl von 7,5 x 105 Zellen/ cm² (Fibroblasten und Endothelzellen aus der vena saphena magna) zur Besiedlung der Gerüstmaterialien wurde auf Basis eigener empirischer Forschung sowie auf Grundlage von Literaturrecherche ermittelt. Ebenso wurden die Zellen mit sukzessiv steigenden Scherkräften von 10 bis 40 dyn/ cm² konditioniert und eine vollständige Besiedlung der der Scaffoldmaterialien innerhalb von lediglich 6 Tagen ermöglicht. Verschiedene Trägermaterialien (Polyurethan, Collagen, dezellularisierte Venen und bakterielle Cellulose) wurden schließlich mit dem etablierten Protokoll besiedelt und, abgesehen von dezellularisierten Venen, mit denen die Besiedlung nicht möglich war, konditioniert. Anschließend erfolgte die vergleichende Auswertung der besiedelten Scaffolds mittels Rasterelektronenmikroskopie, Immunhistochemie und rt- PCR. Ergebnisse: Die Etablierung eines einfachen Protokolls, das die Herstellung einer Gefäßprothese innerhalb von 3 Wochen nach Entnahme der Spenderzellen ermöglicht, wurde nach Anpassungen am Bioreaktor erfolgreich umgesetzt. Die Verbesserungen umfassten das Hinzufügen zahlreicher Adapter und neuer Schläuche, um die Dichtigkeit des Bioreaktors zu gewährleisten und das Befüllen zu vereinfachen. Außerdem wurde die Rotation des Besiedlungszylinders durch einen zusätzlichen Keilriemen zum Antrieb der hinteren Walze des Mixers gesichert. Die ursprünglich verwendete Pumpe wurde gegen ein Modell ausgetauscht,welches nach der Adhäsion der Zellen eine anschließende Konditionierung erlaubte. Dies war mit der initial verwendeten Pumpe durch eine zu starke Pumpleistung nicht möglich. Mittels rasterelektronischer Mikroskopie konnte nachgewiesen werden, dass die verwendetendezellularisierten Venen nicht für eine Besiedlung mit primären Fibroblasten und Endothelzellen geeignet war. Bei den übrigen Materialien Polyurethan, Collagen und bakterieller Cellulose wurden mit dem etablierten Besiedlungs- und Konditionierungsprogramm jedoch geschlossene Zellrasen und damit gute Besiedlungserfolge nachgewiesen. Die immunhistochemischen Untersuchungen und RNA-Analysen zeigten darüber hinaus, dass bakterielle Cellulose und Polyurethan die vielversprechendsten der getesteten Materialien für die Entwicklung von besiedelten und konditionierten Gefäßprothesen darstellen. Unterschiede in der Aktivierung der Zellen auf den Materialien wurden durch die Expression von ASMA und Fibronektin deutlich. Auf bakterieller Cellulose und Polyurethan fiel diese im Gegensatz zu Zellen auf Collagen vergleichsweise gering aus. Collagen IV hingegen wird besonders stark von Zellen auf bakterieller Cellulose und Polyurethan exprimiert und weist auf die Ausbildung einer Basalmembran hin. Die erhöhte Expression von IL-1α in auf Collagen kultivierten Zelle deutet auf eine verstärkte Synthese von Collagenasen hin und erklärt so die Degradation des Materials im Verlauf der Kultivierung. Schließlich sind insbesondere die bakterielle Cellulose und Polyurethan in der chirurgischen Handhabbarkeit gut geeignet was für den Einsatz beim Patienten essentiell ist. Ausblick: Für eine routinemäßige Verwendung des Bioreaktors zur Generierung von Gefäßprothesen „at the bedside“ für die klinische Anwendung sollte im Folgenden die Besiedlungseinheit des Bioreaktors als Einwegmaterial entwickelt werden. Darüber hinaus sollte die Erforschung der bakteriellen Cellulose weiter vorangetrieben werden, da diese sich als äußerst interessantes nicht degradables Material erwiesen hat

Representation and accountability

Representative democracy in Europe depends on the capacity of parties to offer political alternatives, integrate the demands of voters into their platforms and responsibly translate them into policies when elected into office. Elections, thus, are the key element in the representative model that offer voters the chance to both articulate by whom they would like to be represented and to hold elected officials accountable via the threat to revoke this authorization (Pitkin, 1967). In recent decades, this model of representative democracy has come under substantial pressure. Long-term processes of social change related to cultural liberalism and globalization have transformed the policy concerns of the electorate (Kriesi, 2016). The established parties previously engaged in representing the interests of a majority of citizens along the traditional left-right dimension of political conflict, however, had difficulties to respond to these changing demands of voters. Since the 2000s, established parties found themselves increasingly challenged by new political actors including populist radical right and radical left parties, Green parties, and “valence populist” parties (Zulianello, 2020) in Eastern Europe. The rise of these new challenger parties, is not only an expression of the declining representative capacity of mainstream parties. It is also intrinsically connected to the different economic and political crises that Europe has been witnessing over the last 20 years (Kriesi and Pappas, 2015; Hutter and Kriesi, 2019). The new political actors across Europe have in common that they call into question the sustained capability of mainstream parties to represent the interests and preferences of European citizens. While mainstream parties mostly emphasize issues related to the economic dimension of political conflict, challenger parties tend to run on political platforms that emphasize issues related to the policy challenges arising from an increasingly globalized world and interconnected European Union. In doing so, some of the challenger parties also adopt a decisively anti-system or populist strategy of appealing to voters (Hopkin, 2020). This chapter examines how political representation and accountability across Europe has been affected by the changes that European party systems have been witnessing over the last decades. It sheds light on the drivers of these changes and the resulting implications for the representation of citizens’ political preferences. The chapter has six sections. The first discusses the most important long-term processes of social change that have shaped European societies and politics over the past decades. The next four sections show how these processes found their reflection in transforming political space in Europe. Not only did they contribute to the electoral decline of mainstream parties who previously used to represent the interests of a large majority of the electorate along the traditional left-right dimension of political conflict. Coupled with the consequences of multi-level competition in the European Union, they also gave rise to the success of new challenger parties. These challenger parties represent both the new substantive demands of citizens that map on a new, cultural cleavage of political competition. Many of them also articulate voters’ political distrust towards the mainstream political elite. Finally, this chapter shows that challenger parties across Europe have increasingly participated in government, allowing them to represent voters’ new demands in cabinet

COVID-19 related anxieties do not decrease support for liberal democracy

Published online: 10 November 2021Studies carried out at the onset of the COVID-19 pandemic confirmed that under the impression of fear individuals were more willing to tolerate violations of liberal-democratic norms and supported discriminatory policies to preserve public safety. But what are the potential consequences of the pandemic on citizens’ attitudes beyond its peak? We conducted an original experiment in which we manipulate individuals’ cognitive accessibility of their fears related to COVID-19 one and a half years after the onset of the pandemic. We fielded the experiment in Hungary and Romania–two cases most likely to see such attitudes amplify under the condition of fear. Our intervention was successful in elevating respondents’ levels of worry, anxiety, and fear when thinking about infectious diseases like COVID-19. However, these emotions did not affect individuals’ levels of rightwing authoritarianism, nationalism, or outgroup hostility, or their preferences for specific discriminatory policies aimed to fight a potential resurgence of COVID-19