Zum Quellendruck von polymeren Hydrogelen

Hochmolekulare Substanzen auf Basis von Polyacrylaten besitzen die Fähigkeit, durch Flüssig­keitsaufnahme Hydrogele zu bilden. Diese Substanzen werden auch als Superabsorbierende Polymere (SAP) bezeichnet. Ihre Eigenschaft, auch unter mechanischer Belastung Flüssigkeit speichern zu können, ermöglicht den Einsatz der Materialien insbesondere im Bereich der Abdichtungstechnik. Vor diesem Hintergrund werden in der vorliegenden Arbeit Untersu­chungen zum Quellungsverhalten von polymeren Hydrogelen vorgestellt. Es wird eine Ver­suchsmethode beschrieben, die zur Ermittlung des bei der Quellung entstehenden Quellungs­drucks und dessen zeitlichen Verlaufs geeignet ist. Im Rahmen der durchgeführten Synthesen, die nach dem Mechanismus der radikalischen Poly­merisation durchgeführt wurden, kamen als Basismonomere Acrylsäure und Natriumacrylat sowie zu deren dreidimensionaler Vernetzung N,N´-Methylenbisacrylamid zum Einsatz. Die erhaltenen Hydrogele wurden hinsichtlich ihrer chemisch/physikalischen Eigenschaften charak­terisiert und für die nachfolgenden Untersuchungen der Quellungseigenschaften als Granulate mit unterschiedlichen Partikelgrößen bereitgestellt. Die Quellungseigenschaften der Polymerpartikel wurden bei freier Quellung in vollentsalztem Wasser analysiert. Es wurden die Gleichgewichtsquellungsgrade und die Kinetik der Quellung ermittelt. Unter Anwendung des Diffusions-Relaxations-Modells wurden die charakteristischen Stofftransportparameter des Quellungsvorgangs bestimmt. Es wurde eine Apparatur entwickelt, mit der Untersuchungen des Quellungsdrucks von poly­meren Hydrogelen nach dem Prinzip der Quellung bei vorgegebenem Volumen möglich sind. Die Polymerpartikel wurden hinsichtlich ihres Quellungsdrucks im Gleichgewicht und ihrer Kinetik zum Aufbau des Quellungsdrucks bei Quellung in vollentsalztem Wasser untersucht. Das Diffusions-Relaxations-Modell wurde zur Beschreibung der bei der Quellung auftretenden Gel­blocking-Effekte weiterentwickelt. Wechselwirkungen zwischen dem gemessenen Quellungs­druck und der Polymerstruktur, der Partikelgröße der Polymere und dem Polymervolumenanteil im System wurden beschrieben. Der Einfluss der Syntheseparameter auf die sich im Quellungs­gleichgewicht einstellenden Drücke wurde untersucht und auf Basis bekannter Modellansätze diskutiert. Abschließend wurde das Trocknungsverhalten von Hydrogelen, die mit einer definierten Menge an vollentsalztem Wasser beladen waren, untersucht. Neben phänomenologischen Betrachtun­gen wird ein Zusammenhang zwischen der zur Trocknung benötigten Energie und dem Quel­lungszustand der Hydrogele abgeleitet

A large scale hearing loss screen reveals an extensive unexplored genetic landscape for auditory dysfunction

The developmental and physiological complexity of the auditory system is likely reflected in the underlying set of genes involved in auditory function. In humans, over 150 non-syndromic loci have been identified, and there are more than 400 human genetic syndromes with a hearing loss component. Over 100 non-syndromic hearing loss genes have been identified in mouse and human, but we remain ignorant of the full extent of the genetic landscape involved in auditory dysfunction. As part of the International Mouse Phenotyping Consortium, we undertook a hearing loss screen in a cohort of 3006 mouse knockout strains. In total, we identify 67 candidate hearing loss genes. We detect known hearing loss genes, but the vast majority, 52, of the candidate genes were novel. Our analysis reveals a large and unexplored genetic landscape involved with auditory function

A comprehensive and comparative phenotypic analysis of the collaborative founder strains identifies new and known phenotypes.

The collaborative cross (CC) is a large panel of mouse-inbred lines derived from eight founder strains (NOD/ShiLtJ, NZO/HILtJ, A/J, C57BL/6J, 129S1/SvImJ, CAST/EiJ, PWK/PhJ, and WSB/EiJ). Here, we performed a comprehensive and comparative phenotyping screening to identify phenotypic differences and similarities between the eight founder strains. In total, more than 300 parameters including allergy, behavior, cardiovascular, clinical blood chemistry, dysmorphology, bone and cartilage, energy metabolism, eye and vision, immunology, lung function, neurology, nociception, and pathology were analyzed; in most traits from sixteen females and sixteen males. We identified over 270 parameters that were significantly different between strains. This study highlights the value of the founder and CC strains for phenotype-genotype associations of many genetic traits that are highly relevant to human diseases. All data described here are publicly available from the mouse phenome database for analyses and downloads

System für die bodenungebundene vertikale Begrünung

Die Begrünung des urbanen Raums rückt vor dem Hintergrund der aktuell stattfinden Urbanisierung vermehrt ins Blickfeld von Architekten, Planern und Bauherren. Es besteht zum einen der Wunsch, grüne Flächen als gestalterisches Element zu verwenden, zum anderen verspricht man sich von der Begrünung eine Lärm, Schall- und Feinstaubreduktion, Regenwasserrückhalt oder durch die dämmende oder kühlende Wirkung von bepflanzten Flächen energetische Einsparpotenziale und eine positive Auswirkung auf das Mikroklima

Quellfähige Abdichtungen in der Abwassertechnik

Trotz vielfältiger konstruktiver Gestaltung der Abdichtung von Kanälen, Rohrleitungen, Schächten im Abwasserbereich und einer anforderungsgerechten Ausführung der Erdbau- und Verlegearbeiten bleiben die Verbindungsstellen Schwachpunkte. Weiterhin können unterschiedliche bzw. wechselnde Bodenverhältnisse und Bodenbewegungen sowie mechanische Belastungen zu Undichtigkeiten in den Rohrverbindungen führen, d. h. die Dichtungselemente verlieren ihre abdichtende Wirkung. Diese Probleme sind mit dem Einsatz von quellfähigen Dichtungen (sog. "selbstheilendene" Dichtungen) lösbar

Device for non-disruptive taking of melt samples from a compounding process and direct injection molding

A concept for taking a sample from a polymer melt stream plus the direct processing of this melt to specimen is presented. Therefore, a melt sampling and direct injection molding (MSIM) device was developed. Process parameters were studied and the set-up was implemented successfully. Using the MSIM device, different thermoplastics were processed and provided specimen characterized. The mechanical material properties from samples of the MSIM process show a good consistency compared with data from conventional processes. The MSIM device can be used in production processes for quality control, e.g. color or mechanical properties, as well as in the field of research and development to reduce development cycles

Plants’ responds to exposure of different lighting conditions

Securing food for a growing world population, loss of fertile soils by urbanization, erosion and desertification and change of precipitation patterns due to climate change and negative impacts of conventional agriculture-these are the factors making it inevitable to develop new concepts for a resource efficient food production. Moreover urban horticultural systems can contribute to enhance the supply of urban inhabitants with high quality products. Especially fresh vegetables as tomatoes or cucumbers are grown hydroponically in protected horticultures already in significant rates where soil-independent water-based systems are used to ensure the supply of much of the vegetables. The site conditions are only linked to light, water, heat and nutrient availability. These four factors can be found without any difficulties in urban areas. By integrating food production into new or existing building technologies (inFARMING®) synergies of the greenhouse and the original building can be used effectively. As part of our work we will present new results of demonstration plant experiments for intelligent grow light systems. Regarding new requirements in indoor farming applications growth conditions of plants concerning concentrations of the active ingredients can be regulated among others by adapting the light spectrum. The technology is demonstrated by the example of lovage and the light-optimized production of the flavonoids formed by the plants. Furthermore the presented work will show new basic approaches to permit a nondestructive optical analysis method. Main results In green plants chlorophyll (a) and (b) are mainly responsible for the absorption of light. This needed spectrum is generated by LED. The content of flavonoids in the plant biomass which formation is induced by different light spectra and light intensities was measured by using our established HPLC-method. In addition to that first results of a nondestructive optical analysis method based on fluorescence are introduced