TY  - THES
A1  - Eskelson, Daniela
T1  - The market of sustainable and responsible investment
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Zuba, Anna
T1  - The role of weight stigma and weight bias internalization in psychological functioning among school-aged children
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Lensing, Johanna Nele
T1  - Executive Functions in Middle Childhood
BT  - Developmental Trajectories and  Associations with Body Weight
N2  - This doctoral dissertation aims at elucidating the development of hot and cool executive functions in middle childhood and at gaining insight about their role in childhood overweight. The dissertation is based on three empirical studies which have been published in peer-reviewed journals. Data from a large 3-year longitudinal study (the “PIER-study”) was used. 
The findings presented in the dissertation demonstrated that both hot and cool EF abilities increase during middle childhood. They also supported the notion that hot and cool EF facets are distinguishable from each other in middle childhood, that they have distinct developmental trajectories, and different predictors. 
Evidence was found for associations of hot and cool EF with body weight in middle childhood, which is in line with the notion that they might play a role in the self-regulation of eating and the multifactorial etiology of childhood overweight.
KW  - self-regulation
KW  - executive function
KW  - overweight
KW  - middle childhood
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Lawas, Lovely Mae F.
T1  - Molecular characterization of rice exposed to heat and drought stress at flowering and early grain filling
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Lange, Anne
T1  - On a small scale
BT  - how micro relations facilitate cooperation in peacekeeping interventions
N2  - This study argues that micro relations matter in peacekeeping. Asking what makes the implementation of peacekeeping interventions complex and how complexity is resolved, I find that formal, contractual mechanisms only rarely effectively reduce complexity – and that micro relations fill this gap. Micro relations are personal relationships resulting from frequent face-to-face interaction in professional and – equally importantly – social contexts.
This study offers an explanation as to why micro relations are important for coping with complexity, in the form of a causal mechanism. For this purpose, I bring together theoretical and empirical knowledge: I draw upon the current debate on ‘institutional complexity’ (Greenwood et al. 2011) in organizational institutionalism as well as original empirical evidence from a within-case study of the peacekeeping intervention in Haiti, gained in ten weeks of field research. In this study, scholarship on institutional complexity serves to identify theoretical causal channels which guide empirical analysis. An additional, secondary aim is pursued with this mechanism-centered approach: testing the utility of Beach and Pedersen’s (2013) theory-testing process tracing.
Regarding the first research question – what makes the implementation of peacekeeping interventions complex –, the central finding is that complexity manifests itself in the dual role of organizations as cooperation partners and competitors for (scarce) resources, turf and influence. UN organizations, donor agencies and international NGOs implementing peacekeeping activities in post-conflict environments have chronic difficulty mastering both roles because they entail contradictory demands: effective cooperation requires information exchange, resource and responsibility-sharing as well as external scrutiny, whereas prevailing over competitors demands that organizations conceal information, guard resources, increase relative turf and influence, as well as shield themselves from scrutiny. Competition fuels organizational distrust and friction – and impedes cooperation.
How is this complexity resolved? The answer to this second research question is that deep-seated organizational competition is routinely mediated – and cooperation motivated – in micro relations and micro interaction. Regular, frequent face-to-face interaction between individual organizational members generates social resources that help to transcend organizational distrust and conflict, most importantly familiarity with each other, personal trust and belief in reciprocity. Furthermore, informal conflict mediation and control mechanisms – namely, open discussion, mutual monitoring in direct interaction and social exclusion – enhance solidarity and mutual support.
KW  - peacekeeping
KW  - Friedenssicherung
KW  - Haiti
KW  - Haiti
KW  - institutional complexity
KW  - Institutionelle Komplexität
KW  - United Nations
KW  - Vereinte Nationen
KW  - process tracing
KW  - Prozessanalyse
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Hlawenka, Peter
T1  - Samarium hexaboride
BT  - Prototype of a strongly correlated topological insulator? A photoemission study
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Heucher, Angela
T1  - Through IOs' Eyes
BT  - International Organizations in the Field of Food Security Governance and Their Positions, Perceptions and Responses
N2  - Is global governance characterized by overlap and fragmentation, or by coordination and harmonization? There are two rather different narratives about the worlds in which international organizations (IOs) live. One way or another, IOs are part of a broader environment and engage in relations with other actors in it. Rather than being detached from their environment, IOs are shaped by and respond to developments taking place within it (e.g., overlap). Thus, the general research interest of this dissertation lies in organizational responses to such environmental developments. Therein, the emphasis is placed on IO positionality, meaning the position of an IO within a “web” of interorganizational relations, or, more precisely, an IO’s position within an organizational field as a specification of the IO environment.
Against this background, the dissertation poses the following research question: How does an IO’s position within an organizational field shape its responses to developments of the field? In that, three subquestions are advanced: Which position does an IO occupy within the organizational field? How does an IO perceive the organizational field? How does an IO respond to developments and features of the field? Theoretically, the dissertation combines an open system perspective on IOs with two variants of field theory inspired by Bourdieu and by DiMaggio and Powell. Building on the central concept of the organizational field, the dissertation understands IOs as actors with agency. Empirically, the dissertation consists of a qualitative, comparative study and analyzes two IOs located within the organizational field of global food security governance. I select IOs that occupy different positions within the field of food security governance, namely an IO at the core of the field (the United Nations Food and Agriculture Organization, or FAO) and an IO at the periphery of the field (the United Nations Industrial Development Organization, or UNIDO). I compare and analyze their respective perceptions of the field of food security governance, including their own role and their understandings of food security, and their responses over time. To investigate these IOs’ perceptions and responses over time, the method of choice consists of a qualitative content analysis of a wide range of organizational documents (e.g., governing bodies’ reports). 

The main argument this dissertation advances is as follows: The position that an IO occupies within an organizational field influences how the organization perceives its environment—in particular, features of and developments within this environment. Against this background, the main findings of this dissertation are as follows: Overall, FAO and UNIDO both perceive proliferation, overlap, and duplication as relevant developments of the organizational field of global food security governance over time. While both IOs see developments in the field of food security governance (e.g., overlap and duplication) as problematic given their detrimental effects for food security governance, FAO and UNIDO differ in decisive regards. Whereas FAO holds a narrative that other actors were responsible for this state of affairs, and thus responsible for reducing or even eliminating overlap and duplication, UNIDO perceives these developments differently. UNIDO acknowledges its own role in the development of overlap and duplication, and therefore also sees a role for itself in addressing these developments. The two IOs thus differ in what they understand to be the causes and historical priors of field-specific developments. Furthermore, while both FAO and UNIDO attempt to demonstrate that they are constructive players within the UN development system, the two IOs differ in their responses: While FAO engages in balancing by voicing its commitment to UN processes and to coordination, yet early on making different reservations, UNIDO, in contrast, engages in UN processes without similar reservations. Accordingly, the two IOs also differ on the responses they employ to field-level harmonization demands.

The dissertation makes several contributions. Theoretically, I contribute an innovative argument on the influence of perceptions for organizational responses to developments in the IOs’ environment. This argument may help us to better understand how IOs as actors embedded within an organizational field deal with changes evolving within these fields. Empirically, I scrutinize developments in food security governance, such as proliferation and overlap, through the eyes of IOs in the field. While proliferation, overlap, and duplication are often referred to in academic debates on food security governance, we do not yet actually understand these phenomena very well. To this, I contribute a study that analyzes IO perceptions of these developments in the field, thus resulting in a more in-depth and nuanced picture of how IOs perceive these developments as a central type of actor in food security governance. Next, to this emphasis on the IO perspective, I also inductively develop a spectrum of IO responses to field developments, ranging from expanding scope to defending turf. Finally, I also make a methodological-conceptual contribution: While concepts such as “position” are well-known, they are sometimes drawn on without developing a clear foundation of how to assess different positions. I thus add an approach for bringing this concept of position to life by developing a range of criteria that can be used to approximate an IO’s position within an organizational field, depending on different types of capital.
KW  - international organizations; food security governance; inter-organizational relations; overlap; perception
Y1  - 2018
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A1  - Willner, Sven N.
T1  - Global economic response to flood damages under climate change
T1  - Global-ökonomische Reaktion auf klimabedingte Überschwemmungsschäden
N2  - Climate change affects societies across the globe in various ways. In addition to gradual changes in temperature and other climatic variables, global warming is likely to increase intensity and frequency of extreme weather events.
Beyond biophysical impacts, these also directly affect societal and economic activity. Additionally, indirect effects can occur; spatially, economic losses can spread along global supply-chains; temporally, climate impacts can change the economic development trajectory of countries.
This thesis first examines how climate change alters river flood risk and its local socio-economic implications. Then, it studies the global economic response to river floods in particular, and to climate change in general.
Changes in high-end river flood risk are calculated for the next three decades on a global scale with high spatial resolution. In order to account for uncertainties, this assessment makes use of an ensemble of climate and hydrological models as well as a river routing model, that is found to perform well regarding peak river discharge. The results show an increase in high-end flood risk in many parts of the world, which require profound adaptation efforts. This pressure to adapt is measured as the enhancement in protection level necessary to stay at historical high-end risk. In developing countries as well as in industrialized regions, a high pressure to adapt is observed - the former to increase low protection levels, the latter to maintain the low risk levels perceived in the past.
Further in this thesis, the global agent-based dynamic supply-chain model acclimate is developed. It models the cascading of indirect losses in the global supply network. As an anomaly model its agents - firms and consumers - maximize their profit locally to respond optimally to local perturbations. Incorporating quantities as well as prices on a daily basis, it is suitable to dynamically resolve the impacts of unanticipated climate extremes.
The model is further complemented by a static measure, which captures the inter-dependencies between sectors across regions that are only connected indirectly. These higher-order dependencies are shown to be important for a comprehensive assessment of loss-propagation and overall costs of local disasters.
In order to study the economic response to river floods, the acclimate model is driven by flood simulations. Within the next two decades, the increase in direct losses can only partially be compensated by market adjustments, and total losses are projected to increase by 17% without further adaptation efforts. The US and the EU are both shown to receive indirect losses from China, which is strongly affected directly. However, recent trends in the trade relations leave the EU in a better position to compensate for these losses.
Finally, this thesis takes a broader perspective when determining the investment response to the climate change damages employing the integrated assessment model DICE. On an optimal economic development path, the increase in damages is anticipated as emissions and consequently temperatures increase. This leads to a significant devaluation of investment returns and the income losses from climate damages almost double.
Overall, the results highlight the need to adapt to extreme weather events - local physical adaptation measures have to be combined with regional and global policy measures to prepare the global supply-chain network to climate change.
N2  - Der Klimawandel betrifft Gesellschaften weltweit auf verschiedenste Weise. Neben graduellen Veränderungen der Temperatur und anderer klimatischer Variablen werden wahrscheinlich auch die Intensität und die Häufigkeit von Extremwetterereignissen zunehmen. Diese beeinflussen neben ihren bio-physikalischen Auswirkungen auch unmittelbar die gesellschaftliche und wirtschaftliche Aktivität. Zusätzlich können indirekte Effekte auftreten: Die räumliche Dimension umfasst die Ausbreitung wirtschaftlicher Schäden entlang globaler Versorgungsketten, zeitlich betrachtet können Klimaauswirkungen die wirtschaftlichen Entwicklungspfade von Ländern prägen.
Die vorliegende Dissertation widmet sich zunächst der Frage, wie sich (Fluss-)Hochwasserrisiken und ihre gesellschaftlichen sowie wirtschaftlichen Implikationen durch den Klimawandel verändern. Weiterhin wird die Reaktionsdynamik des globalen ökonomischen Systems auf Klimawandel im Allgemeinen und auf Überschwemmungsereignisse an Flüssen im Speziellen untersucht.
So werden die Risiken von schweren Fluss-Überschwemmungen für die nächsten drei Jahrzehnte global mit hoher räumlicher Auflösung berechnet. Zur Berücksichtigung von Unsicherheiten wird dabei auf ein Ensemble von Klima- und hydrologischen Modellen zurückgegriffen. Dabei werden die hydrologischen Modelle mit einem Flussverteilungsmodel, das die verbesserte Abbildung von Extrempegelständen an Flüssen ermöglicht, kombiniert. Die Berechnungen zeigen einen Anstieg des Überschwemmungsrisikos für weite Teile der Erde. Der damit einhergehende Anpassungsdruck wird in dieser Studie als Anpassung des Schutzniveaus berechnet, die notwendig ist, um das bestehende Überschwemmungsrisiko beizubehalten. Ein hoher Anpassungsdruck besteht dabei sowohl in Entwicklungs- als auch in Industriestaaten. Während in Ersteren oft erst adäquate Hochwasserschutzmaßnahmen ergriffen werden müssen, müssen Letztere oft ihr aktuelles Schutzniveau ausbauen.
Weiterhin wird in der vorliegenden Arbeit das globale, agenten-basierte und dynamische Modell acclimate entwickelt, welches Kaskaden von indirekten ökonomischen Schäden im globalen Versorgungsnetzwerk modelliert. Acclimate ist als Anomalienmodell angelegt, dessen Agenten - Firmen und Konsumenten - durch Profitmaximierung versuchen, optimal auf lokale Störungen zu reagieren. Da das Modell sowohl Warenströme als auch die zugehörigen Preise nach Tagen aufgelöst abbildet, ist es besonders gut geeignet, die kurzfristigen ökonomischen Auswirkungen unvorhergesehener Klimaextreme zu beschreiben. Das dynamische Modell wird ergänzt durch ein neues statisches Maß, das die Abhängigkeiten zwischen regionalen Sektoren beschreibt. Dabei werden nicht nur die direkten Handelsverbindungen betrachtet, sondern auch solche höherer Ordnung. Es zeigt sich, dass diese für eine umfassende Abschätzung der Schadenskaskaden und damit der Gesamtkosten lokaler Extremereignisse nicht vernachlässigt werden dürfen.
Zur Untersuchung der ökonomischen Reaktionsdynamik auf Hochwasserereignisse wird das acclimate-Modell für Simulationen von Flussüberschwemmungen angewandt. Bis zum Jahr 2035 wird dabei ein Anstieg des direkten Schadens prognostiziert. Dieser kann nur teilweise durch Marktmechanismen ausgeglichen werden, so dass die Gesamtschäden weltweit um 17% zunehmen - sofern keine zusätzlichen Anpassungsmaßnahmen getroffen werden. Für die USA und die EU zeigt sich, dass diese durch ihre Handelsverbindungen insbesondere zu China indirekt betroffen sind, da China starke direkte Flussüberflutungen zu erwarten hat. Die Entwicklungen der globalen Handelsbeziehungen in den letzten Jahren versetzen die EU jedoch in die Lage einen zunehmenden Teil dieser Verluste auszugleichen.
In einem weiter gefassten Ansatz wird schlussendlich die Änderung des Investitionsverhaltens aufgrund der Schäden durch Klimawandel unter Zuhilfenahme des ökonomischen Wachstumsmodells DICE untersucht. Es lässt sich festhalten, dass auf einem optimalen ökonomischen Entwicklungspfad die Zunahme der Schäden bereits antizipiert wird, wenn Emissionen und dem darauf folgend die Temperatur ansteigen. Dies führt zu einer signifikanten Abwertung von Kapitalerträgen, was die direkten Verluste durch Klimaschäden nahezu verdoppelt.
Insgesamt unterstreichen die Ergebnisse dieser Arbeit die Notwendigkeit der Anpassung an klimabedingte Extremwetterereignisse. Dazu müssen lokale, physikalische Anpassungsmaßnahmen durch regionale und globale Politikinstrumente ergänzt werden, um das globale Versorgungsnetzwerk adäquat auf den Klimawandel vorzubereiten.
KW  - climate change
KW  - river floods
KW  - higher-order effects
KW  - economic network
KW  - climate impacts
KW  - Klimawandel
KW  - Überschwemmungen
KW  - Wirtschaftsnetzwerk
Y1  - 2018
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A1  - Ring, Christiane
T1  - The role of the commensal gut bacterium Akkermansia muciniphila in acute and chronic intestinal inflammation
N2  - Microbiota analyses of patients suffering from various diseases suggest a beneficial role of Akkermansia muciniphila in the maintenance of health, whereas several studies in animal models of intestinal inflammation report that this organism may aggravate inflammation. Therefore, it is important to clarify under which circumstances A. muciniphila exerts negative effects in the intestine of its host.

The previously reported observation that A. muciniphila aggravates acute intestinal inflammation in the Salmonella enterica serovar Typhimurium infection mouse model colonized with a simplified human intestinal microbiota was investigated in this study. To unravel the underlying mechanism that led to the observed phenomenon, the time course of events following the infection was analyzed. In mice colonized with a simplified human intestinal microbiota, Salmonella infection induced clear signs of intestinal inflammation three days post infection. The inflammatory response was similar in mice colonized with A. muciniphila before Salmonella infection. These observations were independent of the time when colonization with the simplified human intestinal microbiota occurred, right after birth or only after weaning, and contradict the previous report.

To find out whether A. muciniphila influences the development of chronic intestinal inflammation in a genetically predisposed host, mono-associated interleukin-10-deficient (Il10-/-) mice, Il10-/- mice dual-associated with A. muciniphila and colitogenic Escherichia coli NC101, as well as Il10-/- mice associated with A. muciniphila and a simplified human intestinal microbiota were compared to the respective mice without A. muciniphila. The data clearly show that in these gnotobiotic Il10-/- mice, A. muciniphila neither induces intestinal inflammation itself nor modulates it after induction by a colitogenic bacterium or by a simplified human intestinal microbiota.

The experiments lead to the conclusion that the promotion of intestinal inflammation is not an intrinsic feature of this bacterium. The results of this study encourage the proposed use of A. muciniphila for the prevention or treatment of metabolic disorders.
N2  - Analysen der Zusammensetzung der humanen Mikrobiota bei verschiedenen Erkrankungen deuten auf eine vorteilhafte Wirkung von Akkermansia muciniphila bei der Gesundheitserhaltung hin, während mehrere Tierstudien gezeigt haben, dass dieses Bakterium Darmentzündungen verschlimmern könnte. Deshalb ist es wichtig aufzuklären, unter welchen Umständen A. muciniphila eine negative Wirkung auf den Wirt hat.

Es wurde kürzlich gezeigt, dass A. muciniphila bei Mäusen mit einer vereinfachten humanen Darmmikrobiota im Salmonella enterica serovar Typhimurium-Infektionsmodel für akute Darmentzündung einen entzündungsfördernden Effekt hat. Um den zugrundeliegenden Mechanismus aufzuklären, wurde in der vorliegenden Studie die Infektion im zeitlichen Verlauf untersucht. Die Salmonelleninfektion löste bei Mäusen mit einer vereinfachten humanen Darmmikrobiota innerhalb von drei Tagen deutliche Zeichen einer Darmentzündung aus. Die Entzündung entwickelte sich ebenso stark, wenn die Mäuse zuvor mit A. muciniphila besiedelt worden waren. Diese Beobachtungen waren unabhängig vom Zeitpunkt der Besiedlung mit der vereinfachten humanen Darmmikrobiota, entweder direkt nach der Geburt oder erst nach dem Absetzen, und widersprechen der vorangegangenen Studie.

Um herauszufinden, ob A. muciniphila die Entwicklung chronischer Darmentzündungen in einem genetisch prädisponierten Wirt beeinflusst, wurden mono-assoziierte Interleukin-10-defiziente (Il10-/-) Mäuse, mit kolitogenem Escherichia coli NC101 sowie A. muciniphila dual-assoziierte Il10-/- Mäuse und Il10-/- Mäuse mit einer vereinfachten humanen Darmmikrobiota einschließlich A. muciniphila mit den jeweiligen Mäusen ohne A. muciniphila verglichen. Die Daten zeigen deutlich, dass A. muciniphila in diesen gnotobiotischen Il10-/- Mäusen keine Darmentzündung verursacht oder diese beeinflusst, wenn sie durch ein kolitogenes Bakterium oder eine vereinfachte humane Darmmikrobiota ausgelöst wurde.

Die Studie konnte zeigen, dass die Förderung von Darmentzündungen keine intrinsische Eigenschaft von A. muciniphila ist. Dieses Ergebnis unterstützt die geplante Verwendung von A. muciniphila zur Vorbeugung und Behandlung metabolischer Erkrankungen.
KW  - gut microbiota
KW  - Akkermansia muciniphila
KW  - intestinal inflammation
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Liebig, Ferenc
T1  - Synthesis and characterization of superstructures based on gold nanotriangles
Y1  - 2018
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A1  - Kühn, Danilo
T1  - Synchrotron-based angle-resolved time-of-flight electron spectroscopy for dynamics in dichalogenides
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Jende, Alexander
T1  - On the characterization of particular orthogroups by disjunctions of identities
N2  - In this thesis, we discuss the characterization of orthogroups by so-called disjunctions of identities. The orthogroups are a subclass of the class of completely regular semigroups, a generalization of the concept of a group. Thus there is for all elements of an orthogroup some kind of an inverse element such that both elements commute. Based on a fundamental result by A.H. Clifford, every completely regular semigroup is a semilattice of completely simple semigroups. This allows the description the gross structure of such semigroup. In particular every orthogroup is a semilattice of rectangular groups which are isomorphic to direct products of rectangular bands and groups. Semilattices of rectangular groups coming from various classes are characterized using the concept of an alternative variety, a generalization of the classical idea of a variety by Birkhoff.
After starting with some fundamental definitions and results concerning semigroups, we introduce the concept of disjunctions of identities and summarize some necessary properties. In particular we present some disjunction of identities which is sufficient for a semigroup for being completely regular. Furthermore we derive from this identity some statements concerning Rees matrix semigroups, a possible representation of completely simple semigroups. A main result of this thesis is the general description of disjunctions of identities such that a completely regular semigroup satisfying the described identity is a semilattice of left groups (right groups / groups). In this case the completely regular semigroup is an orthogroup. Furthermore we define various classes of rectangular groups such that there is an exponent taken from a set of pairwise coprime positive integers. An important result is the characterization of the class of all semilattices of particular rectangular groups (taken from the classes defined before) using a set-theoretic minimal set of disjunctions of identities. Additionally we investigate semilattices of groups (so-called Clifford semigroups). For this purpose we consider abelian groups of particular exponents and prove some well-known results from the theory of Clifford semigroups in an alternative way applying the concept of disjunctions of identities. As a practical application of the results concerning semilattices of left zero semigroups and right zero semigroups we identify a particular transformation semigroup. For more detailed information about the product of two arbitrary elements of a semilattice of semigroups we introduce the concept of strong semilattices of semigroups. It is well-known that a semilattice of groups is a strong semilattice of groups. So we can characterize a strong semilattice of groups of particular pairwise coprime exponents by disjunctions of identities. Additionally we describe the class of all strong semilattices of left zero semigroups and right zero semigroups with the help of such kind of identity, and we relate this statement to the theory of normal bands. A possible extension of the already described semilattices of rectangular groups can be achieved by an auxiliary total order (in terms of chains of semigroups). To this end we present a corresponding characterization due to disjunctions of identities which is obviously minimal. A list of open questions which have arisen during the research for this thesis, but left crude, is attached.
N2  - In dieser Dissertation wird die Charakterisierung von Orthogruppen durch sogenannte Alternatividentitäten diskutiert. Die Orthogruppen bilden eine Unterklasse der Klasse der vollständig regulären Halbgruppen, einer Verallgemeinerung des Konzeptes einer Gruppe. Somit besitzen alle Elemente einer Orthogruppe eine Art inverses Element, mit welchem sie sogar kommutieren. Nach einem elementaren Ergebnis von A.H. Clifford lässt sich jede vollständig reguläre Halbgruppe als Halbverband von vollständig einfachen Halbgruppen darstellen. Dies erlaubt eine grobe Beschreibung der Struktur einer solchen Halbgruppe. Insbesondere lässt sich jede Orthogruppe als Halbverband von rektangulären Gruppen, welche isomorph zu direkten Produkten von rektangulären Bändern und Gruppen sind, beschreiben. Halbverbände rektangulärer Gruppen verschiedener Klassen werden unter Verwendung des Konzeptes der Alternativvarietät, einer Verallgemeinerung des klassischen Begriffs der Varietät nach Birkhoff, charakterisiert. Nach grundlegenden Definitionen und Aussagen zu Halbgruppen, werden die Alternatividentitäten eingeführt und notwendige theoretische Aspekte erläutert. Insbesondere wird eine Alternatividentität angegeben, welche eine hinreichende Bedingung dafür ist, dass eine Halbgruppe vollständig regulär ist. Weiterhin werden in diesem Kontext Aussagen zu Rees-Matrix-Halbgruppen, einer möglichen Darstellung der vollständig einfachen Halbgruppen, hergeleitet. Ein Hauptresultat der Dissertation ist die allgemeine Beschreibung von Alternatividentitäten, sodass eine vollständig reguläre Halbgruppe ein Halbverband von Linksgruppen (Rechtsgruppen / Gruppen) ist. In diesem Fall ist die vollständig reguläre Halbgruppe sogar eine Orthogruppe. Weiterhin werden verschiedene Klassen von rektangulären Gruppen definiert, die einen bestimmten Exponenten aus einer gegebenen Menge von paarweise teilerfremden natürlichen Zahlen besitzen. Ein wichtiges Ergebnis ist die Charakterisierung der Klasse aller Halbverbände von bestimmten rektangulären Gruppen (aus den vorher definierten Klassen) mittels einer mengentheoretisch minimalen Menge von Alternatividentitäten. Es werden außerdem Halbverbände von Gruppen (sogenannte Clifford-Halbgruppen) näher untersucht. Hierfür werden abelsche Gruppen mit bestimmtem Exponenten betrachtet und teilweise bekannte Resultate aus der Theorie der Clifford-Halbgruppen mittels des Konzeptes der Alternatividentitäten auf alternativem Weg bewiesen. Als konkrete Anwendung der Ergebnisse über Halbverbände von Linksnullhalbgruppen und Rechtsnullhalbgruppen wird die Identifizierung einer speziellen Transformationshalbgruppe dargelegt. Um detailliertere Aussagen über das Produkt zweier beliebiger Elemente eines Halbverbandes von Halbgruppen zu erhalten, wird das Konzept der starken Halbverbände von Halbgruppen eingeführt. Hierbei ist bekannt, dass jeder Halbverband von Gruppen ein starker Halbverband von Gruppen ist. Somit lässt sich ein starker Halbverband von Gruppen mit bestimmten, paarweise teilerfremden Exponenten durch Alternatividentitäten charakterisieren. Zusätzlich wird die Klasse aller starken Halbverbände von Linksnullhalbgruppen und Rechtsnullhalbgruppen durch diese Art von Identitäten beschrieben und in die Theorie der normalen Bänder eingeordnet. Eine mögliche Ergänzung der beschriebenen Halbverbände von rektangulären Gruppen erfolgt durch die zusätzliche Forderung einer totalen Ordnung (im Sinne von Ketten von Halbgruppen). Hierfür wird ebenfalls eine entsprechende Charakterisierung durch Alternatividentitäten präsentiert, welche offensichtlich minimal ist. Eine Auflistung offener Fragen, welche während der Arbeit an der Dissertation entstanden sind, jedoch unbearbeitet bleiben mussten, ist beigefügt.
KW  - Halbgruppentheorie
KW  - Orthogruppen
KW  - Alternatividentitäten
KW  - Alternativvarietäten
KW  - Clifford-Halbgruppen
KW  - starker Halbverband von Halbgruppen
KW  - Kette von Halbgruppen
KW  - semigroup theory
KW  - orthogroup
KW  - disjunction of identities
KW  - alternative variety
KW  - Clifford semigroup
KW  - strong semilattice of semigroups
KW  - chain of semigroups
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Radloff, Katrin
T1  - The role of the fatty acid profile and its modulation by cytokines in the systemic inflammation in cancer cachexia
T1  - O papel e a modulação do perfil de ácidos graxos por citocinas na inflamação da caquexia associada ao câncer
T1  - Die Rolle des Fettsäure-Profils und dessen entzündungsbedingten Veränderungen in der Tumorkachexie
N2  - Systemic inflammation is a hallmark of cancer cachexia. Among tumor-host interactions, the white adipose tissue (WAT) is an important contributor to inflammation as it suffers morphological reorganization and lipolysis, releasing free fatty acids (FA), bioactive lipid mediators (LM) and pro-inflammatory cytokines, which accentuate the activation of pro-inflammatory signaling pathways and the recruitment of immune cells to the tissue. This project aimed to investigate which inflammatory factors are involved in the local adipose tissue inflammation and what is the influence of such factors upon enzymes involved in FA or LM metabolism in healthy individuals (Control), weight stable gastro-intestinal cancer patients (WSC) and cachectic cancer patients (CC). The results demonstrated that the inflammatory signature of systemic inflammation is different from local adipose tissue inflammation. The systemic inflammation of the cachectic cancer patients was characterized by higher levels of circulating saturated fatty acids (SFA), tumor-necrosis-factor-α (TNF-α), interleukins IL-6, IL-8 and CRP while levels of polyunsaturated fatty acids (PUFAs), especially n3-PUFAs, were lower in CC than in the other groups. In vitro and in adipose tissue explants, pro-inflammatory cytokines and SFAs were shown to increase the chemokines IL-8 and CXCL10 that were found to be augmented in adipose tissue inflammation in CC which was more profound in the visceral adipose tissue (VAT) than in subcutaneous adipose tissue (SAT). Systemic inflammation was negatively associated with the expression of PUFA synthesizing enzymes, though gene and protein expression did hardly differ between groups. The effects of inflammatory factors on enzymes in the whole tissue could have been masked by differentiated modulation of the diverse cell types in the same tissue. In vitro experiments showed that the expression of FA-modifying enzymes such as desaturases and elongases in adipocytes and macrophages was regulated into opposing directions by TNF-α, IL-6, LPS or palmitate. The higher plasma concentration of the pro-resolving LM resolvin D1 in CC cannot compensate the overall inflammatory status and the results indicate that inflammatory cytokines interfere with synthesis pathways of pro-resolving LM. In summary, the data revealed a complex inter-tissue and inter-cellular crosstalk mediated by pro-inflammatory cytokines and lipid compounds enhancing inflammation in cancer cachexia by feed-forward mechanisms.
N2  - Systemische Entzündung ist ein grundlegendes Merkmal der Tumorkachexie. Bei den entzündungstreibenden Wechselwirkungen zwischen Tumor und Wirt spielt das weiße Fettgewebe eine besondere Rolle, da es, bedingt durch morphologische Veränderungen und Lipolyse, freie Fettsäuren, bioaktive Lipidmediatoren (LM) und pro-inflammatorische Cytokine freisetzt. Diese verschiedenen Substanzen verstärken die Aktivierung entzündungsfördernder Signalwege und eine Rekrutierung von Immunzellen in das Gewebe. Das Ziel dieser Arbeit war es daher zu untersuchen, welche Faktoren an der Entwicklung der lokalen Fettgewebsentzündung beteiligt sind und wie diese Faktoren Syntheseenzyme von Fettsäuren und Lipidmediatoren beeinflussen könnten. Dazu wurden Plasma und Fettgewebeproben von gesunden Kontrollpersonen (Control) und normalgewichtigen (WSC) sowie kachektischen Magen-Darm-Krebs-Patienten (CC) untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die inflammatorischen Charakteristiken der systemischen Entzündung von denen der lokalen Fettgewebsentzündung unterscheiden. Die systemische Entzündung war gekennzeichnet durch höhere Spiegel gesättigter Fettsäuren (SFA), Tumor-necrosis-factor alpha (TNF-α), Interleukin IL-6, IL-8 und C-reactive protein (CRP) während die Konzentrationen von mehrfachungesättigten Fettsäuren (PUFA) –besonders n3-Fettsäuren- geringer in CC waren als in den anderen Gruppen. In vitro und in ex vivo kultivierten Fettgewebssegmenten konnte gezeigt werden, dass die Inkubation mit pro-inflammatorischen Cytokinen und gesättigten Fettsäuren zu einem Anstieg der Chemokine IL-8 sowie CXCL10 führte. Erhöhte Spiegel dieser Moleküle wurden auch in der Fettgewebsentzündung bei kachektischen Patienten beobachtet, welche im viszeralen Fettgewebe ausgeprägter war als im subkutanen. Systemische Entzündungsmarker waren negativ mit der Expression PUFA-synthetisierender Enzyme assoziiert, obwohl sich Gesamt-mRNA-sowie Proteingehalt kaum zwischen den Studiengruppen unterschieden. Die Effekte von Entzündungsfaktoren auf diese Enzyme im Gesamtgewebe könnten durch eine differenzielle Modulierung in diversen Zelltypen des Gewebes maskiert sein. Denn in in vitro-Experimenten zeigte die Inkubation mit TNF-α, IL-6, LPS oder Palmitat, dass die GeneExpression von Fettsäure-modifizierenden Enzymen wie Desaturasen oder Elongasen in Adipozyten und Makrophagen in entgegengesetzte Richtungen reguliert wird. Die höhere Plasmakonzentration des entzündungslösenden LM Resolvin D1 in CC konnte dem inflammatorischen Zustand nicht entgegenwirken und die Ergebnisse deuten darauf hin, dass inflammatorische Cytokine in die Synthesewege von entzündungslösenden LM eingreifen. Zusammenfassend demonstrieren die Daten das komplexe Zusammenspiel zwischen verschiedenen Geweben und Zelltypen, in dem Cytokine und Lipidverbindungen aus dem Blutkreislauf die Entzündung der Tumorkachexie durch selbst-verstärkende Mechanismen vorantreiben.
N2  - A inflamação sistêmica é uma das características que marcam o diagnóstico da caquexia associada ao câncer. Entre as interações tumor-hospedeiro, o tecido adiposo branco contribui à inflamação, uma vez que ele sofre uma reorganização morfológica e lipólise, liberando ácidos graxos livres (AGLs), mediadores lipídicos (LMs) e citocinas pró-inflamatórias, que acentuam a ativação de vias de sinalização pró-inflamatória e o recrutamento de células do sistema imunológico para o tecido. O objetivo deste projeto foi investigar quais fatores inflamatórios sistêmicos estão envolvidos na inflamação do tecido adiposo e qual é a influência desses fatores sobre as enzimas envolvidas no metabolismo dos AGs ou LMs em indivíduos saudáveis (Controle), pacientes com câncer gastrointestinal com peso estável (WSC) e pacientes com câncer e caquexia (CC). Os resultados demonstraram que a resposta inflamatória sistêmica é diferente da resposta encontrada no tecido adiposo. A inflamação sistêmica dos pacientes com câncer e caquexia (CC) foi caracterizada por níveis circulantes mais elevados de ácidos graxos saturados (SFAs), tumor-necrosis-factor-α (TNF-α), Interleukin IL-6, IL-8 e proteina C-reativa (PCR), enquanto os níveis de ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs), especialmente n3-PUFAs, foram menores em CC que nos demais grupos. In vitro e em explantes de tecido adiposo, citocinas pró-inflamatórias e SFAs aumentaram a expressão das quimiocinas IL-8 e CXCL10. E tambêm observamos um aumento na expressão destas quimiocinas na inflamação do tecido adiposo no CC, que era mais profundo no tecido adiposo visceral (VAT) quando comparado ao tecido adiposo subcutâneo (SAT). A inflamação sistêmica foi negativamente associada com a expressão de enzimas sintetizadoras dos PUFAs, embora a expressão gênica e protéica mostraram somente pequenas diferencias entre os grupos. Os efeitos dos fatores inflamatórios sobre as enzimas no tecido adiposo podem ter sido mascarados pela modulação diferenciada dos diversos tipos celulares constituintes desse tecido. Experimentos in vitro mostraram que a expressão de enzimas que modificam os AGs, tais como as dessaturases e elongases em adipócitos e macrófagos, foram reguladas em direções opostas por TNF-α, IL-6, LPS e palmitato. Mesmo os pacientes CC demonstrando uma maior concentração plasmática da Resolvina D1, que é um mediador lipídico de resolução da inflamação, ainda assim, a inflamação sistêmica é maior nesses pacientes, e os resultados indicam que as citoquinas inflamatórias interferem com as vias de síntese das LMs da resolução. Concluímos que, os dados revelaram um crosstalk inter-tecidual e intercelular complexo mediado por citocinas pró-inflamatórias e compostos lipídicos que aumentam a inflamação na caquexia associada ao câncer por mecanismos autoregulação.
KW  - cancer cachexia
KW  - inflammation
KW  - adipose tissue
KW  - cytokines
KW  - chemokines
KW  - SFA
KW  - PUFA
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Radloff, Katrin
T1  - The role of the fatty acid profile and its modulation by cytokines in the systemic inflammation in cancer cachexia
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Harutyunyan, Gohar
T1  - Spectroscopy at the limit
BT  - lithium isotopic abundances in solar-type stars and time-series Doppler imaging of an active sub-giant
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Mott, Alessandro
T1  - Analysis of the lithium resonance doublet in cool stars with 3D model atmospheres and NLTE line formation
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Stößel, Daniel
T1  - Biomarker Discovery in Multiple Sclerosis and Parkinson’s disease
T1  - Biomarkerentwicklung in Multiple Sklerose und der Parkinson-Krankheit
BT  - novel insights into metabolic disease mechanisms
N2  - Neuroinflammatory and neurodegenerative diseases such as Parkinson's (PD) and multiple sclerosis (MS) often result in a severe impairment of the patient´s quality of life. Effective therapies for the treatment are currently not available, which results in a high socio-economic burden. Due to the heterogeneity of the disease subtypes, stratification is particularly difficult in the early phase of the disease and is mainly based on clinical parameters such as neurophysiological tests and central nervous imaging. Due to good accessibility and stability, blood and cerebrospinal fluid metabolite markers could serve as surrogates for neurodegenerative processes. This can lead to an improved mechanistic understanding of these diseases and further be used as "treatment response" biomarkers in preclinical and clinical development programs. Therefore, plasma and CSF metabolite profiles will be identified that allow differentiation of PD from healthy controls, association of PD with dementia (PDD) and differentiation of PD subtypes such as akinetic rigid and tremor dominant PD patients. In addition, plasma metabolites for the diagnosis of primary progressive MS (PPMS) should be investigated and tested for their specificity to relapsing-remitting MS (RRMS) and their development during PPMS progression.
By applying untargeted high-resolution metabolomics of PD patient samples and in using random forest and partial least square machine learning algorithms, this study identified 20 plasma metabolites and 14 CSF metabolite biomarkers. These differentiate against healthy individuals with an AUC of 0.8 and 0.9 in PD, respectively. We also identify ten PDD specific serum metabolites, which differentiate against healthy individuals and PD patients without dementia with an AUC of 1.0, respectively. Furthermore, 23 akinetic-rigid specific plasma markers were identified, which differentiate against tremor-dominant PD patients with an AUC of 0.94 and against healthy individuals with an AUC of 0.98. These findings also suggest more severe disease pathology in the akinetic-rigid PD than in tremor dominant PD. In the analysis of MS patient samples a partial least square analysis yielded predictive models for the classification of PPMS and resulted in 20 PPMS specific metabolites. In another MS study unknown changes in human metabolism were identified after administration of the multiple sclerosis drug dimethylfumarate, which is used for the treatment of RRMS. These results allow to describe and understand the hitherto completely unknown mechanism of action of this new drug and to use these findings for the further development of new drugs and targets against RRMS.
In conclusion, these results have the potential for improved diagnosis of these diseases and improvement of mechanistic understandings, as multiple deregulated pathways were identified. Moreover, novel Dimethylfumarate targets can be used to aid drug development and treatment efficiency. Overall, metabolite profiling in combination with machine learning identified as a promising approach for biomarker discovery and mode of action elucidation.
N2  - Neuroinflammatorische and neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson (PD) und Multiple Sklerose (MS) gehen oft mit einer starken Beeinträchtigung der Lebensqualität einher. Effektive Therapien für die Behandlung sind derzeit nicht verfügbar, was nicht zuletzt eine hohe sozioökonomische Last zur Folge hat. Aufgrund der Heterogenität der Krankheitsbilder ist eine Stratifizierung gerade in der Frühphase der Erkrankung schwierig und basiert hauptsächlich auf klinischen Parametern wie bspw. neurophysiologischen Tests und bildgebenden Verfahren. Aufgrund ihrer guten Zugänglichkeit und Stabilität könnten bestimmte Blut- und Liquor-Metabolitenmarker als Surrogat für neurodegenerative Prozesse dienen, zu einem verbesserten mechanistischen Verständnis dieser Krankheiten führen und nicht zuletzt als “treatment response“ Biomarker in präklinischen und klinischen Entwicklungsprogrammen herangezogen werden. In dieser Arbeit sollten deshalb Plasma- und CSF-Metabolitprofile identifiziert werden, die eine Differenzierung von PD zu gesunden Kontrollen, Assoziierung zu PD mit Demenz (PDD) sowie eine Abgrenzung zu unterschiedlichen PD-Subtypen wie akinetisch-rigiden sowie tremor-dominanten PD-Patienten ermöglichen. Weiterhin wurden in dieser Arbeit Plasmametabolite zur Diagnose von primär-progressiver MS (PPMS) erforscht und auf ihre Spezifität gegenüber schubförmig remittierender MS (RRMS) und PD geprüft sowie deren Verlauf während der PPMS Progression getestet. Hierbei konnten durch “untargeted Metabolomics“ in Kombination mit statistischen Modellen mehrere Plasma- und CSF-Metabolite in PD-Patienten/Erkrankten ermittelt werden, die mit Hilfe von statistischen Diagnosemodellen eine Differenzierung zu gesunden Personen ermöglichen. Darüber hinaus wurden in dieser Arbeit PDD-spezifische Serummetabolite identifiziert, die wiederum genutzt werden können, um diesen PD-Typen von gesunden Individuen und PD-Patienten ohne Demenz abzugrenzen. Des Weiteren konnten bei akinetisch-rigiden PD-Patienten spezifische Metabolite entdeckt werden, die im Vergleich zu tremor-dominanten PD-Patienten eine stärkere metabolische Krankheitssymptomatik suggerieren. Im Zusammenhang mit PPMS wurden in dieser Arbeit spezifische Plasma-Metabolite entdeckt, die zur Diagnose gegen RRMS, PD und gesunden Kontrollen genutzt werden können. Interessanterweise zeigte dabei ein spezifisches Lipid geringere Werte im PPMS Krankheitsverlauf, wodurch sich dieses als möglicher Marker zur Progressionsdiagnostik dieser Krankheit qualifiziert. Abschließend konnten in dieser Arbeit im humanen Stoffwechsel bisher unbekannte Angriffspunkte des Medikaments Dimethylfumarat, das zur Behandlung von RRMS verwendet wird, ermittelt werden. Durch diese Ergebnisse kann der bis jetzt gänzlich unbekannte Wirkungsmechanismus dieses neuen Medikaments besser beschrieben und verstanden, sowie zur Weiterentwicklung neuer Medikamente gegen RRMS genutzt werden.
KW  - metabolomics
KW  - biomarker
KW  - multiple sclerosis
KW  - Parkinson's disease
KW  - neurodegeneration
KW  - neuroinflammation
KW  - machine-learning
KW  - Parkinson-Krankheit
KW  - Biomarker
KW  - Maschinelles-Lernen
KW  - Metabolomics
KW  - Multiple-Sklerose
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Eickelmann, Stephan Felix
T1  - Experimental Study of Liquid Interfaces with Compositional Gradients
BT  - Distortion & Rupture of Ultra-Thin Films and Other Effects
N2  - Der Inhalt dieser Arbeit ist die experimentelle Untersuchung von verdunstenen dünnen Filmen auf glatten Oberflächen, und die Anreicherung, das Kristallwachstum so wie Marangoni-Fluss in der Nähe der Dreiphasenlinie bei partiell benetzenden Mischungen aus flüchtigen und nichtflüchtigen Flüssigkeiten. Im Detail werden die Eigenschaften von planaren Flüssigkeitsfilmen und dünnen Flüssigkeitsabschnitten in der Nähe der dreiphasigen Kontaktlinie behandelt. In beiden Fällen verliert die Flüssigkeit kontinuierlich eine Komponente durch Verdampfung. Ein Thema ist das  ntnetzungsveralten ultradünner Filme aus binären Mischungen eines flüchtigen Lösungsmittels und eines nichtflüchtigen Stoffes. Dabei wird analysiert wie die Dicke, bei der der Film reißt, mit der Kristallisation des gelösten Stoffes an der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Substrat in Verbindung steht, sobald der gelöste Stoff seine Übersättigung erreicht. Die Resultate dieses Projektes zeigen eine universelle Beziehung zwischen der Entnetzungdicke und dem Sättigungsverhalten. Das zweite Forschungsgebiet sind einzelne Nanopartikel, die in molekular dünne Filme auf planaren Substraten eingebettet sind. Es zeigt sich, dass die Nanopartikel eine unerwartet große Filmoberflächenverzerrung (Meniskus) verursachen. Diese Verzerrung kann durch herkömmliche Reflexionsmikroskopie quantitativ gemessen werden, obwohl die Nanopartikel viel kleiner als die Rayleigh-Beugungsgrenze sind. Untersuchungen mit binären Mischungen flüchtiger Lösungsmittel und nichtflüchtiger Stoffe (Polymere) zielen auf ein besseres Verständnis/Vorhersage der finalen Schichtdicke, zeitaufgelösten Verdünnung, zeitaufgelösten Verdunstung und der Entwicklung der Konzentration des gelösten Stoffes innerhalb des verdünnenden Filmes. Eine quantitative theoretische Beschreibung der  experimentellen Ergebnisse wird hergeleitet. Unerwarteterweise zeigen die Experimente, mit vollständig mischbarer binärer Mischungen flüchtiger Flüssigkeiten, die einzeln glatte Filme bilden, dass Filme
dieser Mischungen nicht notwendigerweise kontinuierlich und glatt sind. Vielmehr können sie Oberflächenwellen bilden oder sogar aufreißen. Dies wird mit Oberflächen-Marangoni-Strömungen erklärt.
Es wird eine neue Methode für die schnelle Herstellung von ultralang gerichtetn Diphenylalanin-Einkristallen (Dip- Casting) (mm/min) vorgestellt. Dabei viii wird gezeigt, wie die spezifischen Verdunstungsbedingen an der Dreiphasenlinie für einen kontrollierten Peptidkristallwachstumsprozess verwendet werden können. Abschließend wird gezeigt, wie  die Beschränkung innerhalb einer kleinen Kapillare die Peptidkristallisation beeinflusst, diese verstanden und verwendet werden kann.
N2  - The topic of this thesis is the experimental investigation of evaporating thin films on planar solid substrates and the enrichment, the crystal growth and Marangoni flows near the three phase line in the case of partially wetting mixtures of volatile and non volatile liquids. In short, it deals with the properties of planar liquid films and with those of thin liquid sections near the three phase contact line. In both cases the liquid looses continuously one component by evaporation. One topic is the rupture behavior of ultra-thin films of binary mixtures of a volatile solvent and a nonvolatile solute. It is studied how the thickness at which the film ruptures is related to the solute crystallization at the liquid/ substrate interface as soon as the solute reaches supersaturation. A universal relation between the rupture thickness and the saturation behaviour is presented. The second research subject are individual nanoparticles embedded in molecularly thin films at planar substrates. It is found that the nanoparticles cause an unexpectedly large film surface distortion (meniscus). This distortion can be measured quantitatively by conventional reflective microscopy although the nanoparticles are much smaller than the Rayleigh diffraction limit. Investigations with binary mixtures of volatile solvents and non-volatile solutes (polymers) aim at a better understanding/prediction of the final solute coverage, the timeresolved film thinning, the time-resolved solvent evaporation, and the evolution of  the solute concentration within the thinning film. A quantiative theoretical description of the experimental findings is derived. Experiments of completely miscible binary mixtures of volatile liquids, which individually form continuous planar films show unexpectedly that films of mixtures are not necessarily continuous and planar. Rather, they may form surface
undulations or even rupture. This is explained with surface Marangoni flows. A new method for the exceptionally fast fabrication (mm/min) of ultralong aligned diphenylalanin single crystals via dip casting is presented. It is shown how the specific evaporation conditions at the three phase line can be used for a controlled peptide crystal growth process. It is further demonstrated how the confinement inside a smalll capillary affects the peptide crystallization and how this can be understood (and used).
Y1  - 2018
U6  - https://doi.org/10.17617/2.3010222
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hasan, Ahmed Abdallah Abdalrahman Mohamed
T1  - GLP-1 receptor-independent mechanisms of DPP-4 inhibition on renal disease progression
T2  - GLP-1 Rezeptor-unabhängige Mechanismen von DPP-4 Hemmung bei der Fortschreitung der Nierenerkrankung
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schimka, Selina
T1  - Photoresponsive soft nano-objects
BT  - Non-colvalently bound azobenzene containing molecules and their interaction with DNA, microgels and upconverting nanopaticles to enable biological application
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Totz, Sonja Juliana
T1  - Modeling and data analysis of large-scale atmosphere dynamics associated with extreme weather
N2  - In the last decades the frequency and intensity of extreme weather events like heat waves and heavy rainfall have increased and are at least partly linked to global warming. These events can have a strong impact on agricultural and economic production and, thereby, on society. Thus, it is important to improve our understanding of the physical processes leading to those extreme events in order to provide accurate near-term and long-term forecasts. Thermodynamic drivers associated with global warming are well understood, but dynamical aspects of the atmosphere much less so. The dynamical aspects, while less important than the thermodynamic drivers in regards to large-scale and long-time averaged effects, play a critical role in the formation of extremes.

The overall aim of this thesis is to improve our understanding of patterns, variability and trends in the global atmospheric circulation under a changing climate. In particular, in this dissertation I developed two new data-driven methods to quantitatively describe the dynamics of jet streams, Hadley cells and storm tracks. In addition, I introduce and validate a new statistical-dynamical atmosphere model that can be used to efficiently model the large-scale circulation.

First, I developed a scheme based on the Dijkstra ‘shortest-path’ algorithm to identify jet stream cores. Using reanalysis data, I found a significant change in jet stream strength and position over the last decades: Specifically, a decrease in wind speeds and a spatial shift toward the poles. This work also shows that the splitting or merging of the polar front jet stream and the subtropical jet stream depends on the season and longitudinal position. In a follow-up study, I analyzed trends in the latitudinal position of the poleward edge of the Hadley cell and subtropical jet stream core for all longitudes. These trends depend strongly on longitude and thus the impacts of tropical expansion might be pronounced in some regions and absent in others.

The second approach was to develop an empirical forecast method for European and Mediterranean winter precipitation. This prediction algorithm innovatively incorporates the spatial patterns of predictors in autumn using clustering analyses. I identified the most important precursors (snow cover in Eurasia, Barents and Kara sea ice concentrations as well as sea surface temperature in the Atlantic and Mediterranean region) for the precipitation prediction. This forecast algorithm had higher forecast skills than conventionally employed methods such as Canonical Correlation Analysis or operational systems using climate models.

The last approach was to examine the atmospheric circulation using the novel statisticaldynamical atmosphere model Aeolus. First, I validated the model’s depiction of the largescale circulation in terms of Hadley circulation, jet streams, storm tracks and planetary waves. To do so, I performed a parameter optimization using simulated annealing. Next, I investigated the sensitivity of the large-scale circulation to three different temperature components: global mean temperature, meridional temperature gradient and zonal temperature gradient. The model experiment showed that the strength of the Hadley cell, storm tracks and jet streams depend almost linearly on both the global mean temperature and the meridional temperature gradient, whereas the zonal temperature gradient is shown to have little or no influence. The magnitude of planetary waves is clearly affected by all three temperature components. Finally, the width of the Hadley cell behaves nonlinearly with respect to all three temperature components.

These findings might have profound consequences for climate modeling of the Mediterranean region. The latitudinal poleward trend of the Hadley cell edge position might become stronger under climate change according to the results with Aeolus. These changes would lead to a substantial reduction of the winter precipitation in the Mediterranean region. In this case seasonal empirical forecast methods, like the clustering-based prediction scheme, will play an important role for forecasting seasonal droughts in advance such that water managers and politicians can mitigate impacts.
N2  - In den letzten Jahren konnte ein Anstieg bei der Frequenz und Häufigkeit von Extremwetterereignissen wie Hitze- und Niederschlagsextreme beobachtet werden. Diese Ereignisse können einen massiven Einfluss auf die Landwirtschaft und ökonomische Produktion, und somit auf die gesamte Gesellschaft haben. Daher ist es wichtig, die zugrundeliegenden physikalischen Prozesse, die zu diesen Extremwetterereignissen führen, besser zu verstehen, um exakte Vorhersagen in naher und ferner Zukunft zu erstellen. Der Einfluss der thermodynamischen Kräfte auf den Klimawandel sind weitgehend bekannt, aber atmosphärischdynamische Aspekte weniger. Dynamische Aspekte, obwohl weniger wichtig bei großräumigen und langzeitgemittelten Effekten, spielen eine entscheidende Rolle zur Entstehung von Extremwetterereignissen.

Das übergeordnete Ziel dieser Dissertation ist es das Verständnis der Muster, Variabilität und Entwicklungen der globalen Atmosphärenzirkulation unter dem Klimawandel zu verbessern. Im Einzelnen entwickle ich in dieser Dissertation zwei neue datengetriebene Methoden, um quantitativ die Dynamik der Jetstreams, Hadley-Zellen und Sturmbahnen zu untersuchen. Außerdem wird ein neues statistisch-dynamisches Atmosphärenmodell vorgestellt und verifiziert, um effizient großräumige Zirkulationen zu simulieren.

Zunächst habe ich ein Programm basierend auf dem „kürzester Pfad“- Algorithmus von Dijkstra zur Detektion von Jetstreampfaden entwickelt. Unter Verwendung von Reanalysedaten lässt sich eine signifikante Änderung in der Stärke und dem Ort des Jetstreams über die letzten Jahrzehnte feststellen: Eine Abnahme der Windgeschwindigkeiten und eine räumliche Verschiebung in Richtung der Pole. Außerdem habe ich gezeigt, dass sich der polare und subtropische Jetstream je nach Jahreszeit und Längengrad vereinigen oder in zwei Jetstreams aufteilen. Weiterhin habe ich die Entwicklung der breitengradabhängigen Lage von Hadley-Zellen und der subtropischen Jetstreampfade analysiert. Die Trends hängen sehr stark vom Längengrad ab und daher sind die Auswirkungen der tropischen Ausdehnung in einigen Regionen sehr ausgeprägt und in anderen bleiben sie aus.

Ein zweiter Zugang umfasst die Entwicklung einer empirischen Vorhersagemethode für den winterlichen Niederschlag im Mittelmeer- und im europäischen Gebiet. Dieses Vorhersageprogramm bezieht innovativ die räumliche Verteilung von Prädiktoren im Herbst unter Verwendung der Clusteranalyse ein. Die wichtigsten Faktoren zur Niederschlagsvorhersage sind Schnee in Eurasien, Barents und Kara Eiskonzentrationen sowie Oberflächentemperatur des Meeres im Atlantik und im Mittelmeerraum. Dieses Vorhersageprogramm hat eine höhere Vorhersagegenauigkeit als herkömmliche Methoden wie beispielsweise Canonical Correlation Analysis oder operative Systeme unter Verwendung von Klimamodellen.

Der dritte Ansatz ist eine Untersuchung der Atmosphärenzirkulation mit dem statistischdynamischen Atmosphärenmodell Aeolus. Zunächst habe ich die Modelldarstellung der großräumigen Zirkulation in Bezug auf die Hadley Zirkulation, Jetstreams, Sturmbahnen und planetare Wellen validiert. Dafür führte ich eine Parameteroptimierung unter Verwendung von „Simulated Annealing“ durch. Im nächsten Schritt untersuchte ich die Sensitivität der großräumigen Zirkulation in Bezug auf drei verschiedene Temperaturkomponenten: globale mittlere Temperatur, meridionaler und zonaler Temperaturgradient. Das Modell zeigte, dass die Intensität der Hadley-Zelle, der Sturmaktivität, und der Jetstreams fast ausschließlich von der globalen Temperatur und dem meridionalen Temperaturgradienten abhängt, während der zonale Temperaturgradient kaum Einfluss hat. Die Stärke der planetaren Wellen wird von allen drei Komponenten beeinflusst. Auch die Breite der Hadley-Zelle verhält sich nichtlinear in Abhängigkeit der drei Temperaturkomponenten.

Diese Ergebnisse könnten weitreichende Konsequenzen für die Klimamodellierung des Mittelmeerraums haben. Der breitengradabhängige Trend der Hadley-Zellenflanke könnte unter dem Klimawandel steigen, gemäß den Ergebnissen von Aeolus. Diese Änderungen können zu einer deutlichen Reduktion des winterlichen Niederschlages im Mittelmeerraum führen. In diesem Fall werden saisonale empirische Vorhersagemodelle wie das Clusterbasierte Vorhersageprogramm eine große Rolle spielen, um saisonale Dürren frühzeitig vorhersagen zu können, damit Manager und Politiker frühzeitig Maßnahmen ergreifen können.
KW  - climate
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Mubeen, Umarah
T1  - Regulation of central carbon and nitrogen metabolism by Target of Rapamycin (TOR) kinase in Chlamydomonas reinhardtii
T1  - Regulation des zentralen Kohlen- und Stickstoff Stoffwechsels durch die Target of Rapamycin Kinase in der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii
N2  - The highly conserved protein complex containing the Target of Rapamycin (TOR) kinase is known to integrate intra- and extra-cellular stimuli controlling nutrient allocation and cellular growth. This thesis describes three studies aimed to understand how TOR signaling pathway influences carbon and nitrogen metabolism in Chlamydomonas reinhardtii. The first study presents a time-resolved analysis of the molecular and physiological features across the diurnal cycle. The inhibition of TOR leads to 50% reduction in growth followed by nonlinear delays in the cell cycle progression. The metabolomics analysis showed that the growth repression is mainly driven by differential carbon partitioning between anabolic and catabolic processes. Furthermore, the high accumulation of nitrogen-containing compounds indicated that TOR kinase controls the carbon to nitrogen balance of the cell, which is responsible for biomass accumulation, growth and cell cycle progression. In the second study the cause of the high accumulation of amino acids is explained. For this purpose, the effect of TOR inhibition on Chlamydomonas was examined under different growth regimes using stable 13C- and 15N-isotope labeling.  The data clearly showed that an increased nitrogen uptake is induced within minutes after the inhibition of TOR. Interestingly, this increased N-influx is accompanied by increased activities of nitrogen assimilating enzymes. Accordingly, it was concluded that TOR inhibition induces de-novo amino acid synthesis in Chlamydomonas. The recognition of this novel process opened an array of questions regarding potential links between central metabolism and TOR signaling. Therefore a detailed phosphoproteomics study was conducted to identify the potential substrates of TOR pathway regulating central metabolism. Interestingly, some of the key enzymes involved in carbon metabolism as well as amino acid synthesis exhibited significant changes in the phosphosite intensities immediately after TOR inhibition. Altogether, these studies provide a) detailed insights to metabolic response of Chlamydomonas to TOR inhibition, b) identification of a novel process causing rapid upshifts in amino acid levels upon TOR inhibition and c) finally highlight potential targets of TOR signaling regulating changes in central metabolism. Further biochemical and molecular investigations could confirm these observations and advance the understanding of growth signaling in microalgae.
N2  - Target of Rapamycin (TOR) ist das Zentralprotein eines hochkonservierten Proteinkomplexes, welcher Nährstoff- und Energie Ressourcen für zelluläre Wachstumsprozesse kontengiert. Diese Doktorarbeit beschreibt anhand dreier Studien, wie TOR zu diesem Zweck, in der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii, den zentralen Stoffwechsel reguliert. Die erste Studie untersucht dazu das zeitaufgelöste Verhalten von Biomolekülen im Tagesverlauf synchronisiert wachsender Algen. Dabei konnte gezeigt werden, das der TOR Inhibitor Rapamycin das Wachstum um 50% reduziert und den Zellzyklus verzögert. Die Zellzyklus Verzögerung scheint dabei hauptsächlich durch veränderte Stoffwechselprozesse erklärt zu sein. Hierbei konnte gezeigt werden, dass TOR vor allem stickstoffhaltige Stoffwechselprodukte (z.B. Aminosäuren) kontrolliert, welche die Grundlage für Biomasseproduktion, Wachstum und den Zellzyklus bilden. Im Rahmen der zweiten Studie konnte dann der molekulare Mechanismus der Akkumulation der zellulären Aminosäuren aufgeklärt werden. Zu diesem Zweck wurden Fütterungsstudien mit 13C- und 15N-Isotopen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Fütterung konnten klar zeigen, dass die Inhibition von TOR zur verstärkten Aufnahme von Stickstoff in die Zelle und dessen Assimilierung in Aminosäuren führt. Die Aufdeckung dieses neuen, von TOR gesteuerten Prozesses eröffnete somit die Frage, wie die Signalkaskade von TOR zu den Enzymen der Aminosäuresynthese verläuft. Detaillierte phosphoproteomische Studien sollten dieser Frage nachgehen und Zielprotein der TOR Kinase zu identifizieren und regulierte Stoffwechselprozesses zu finden. Dabei stellte sich heraus, dass sowohl verschiedene Enzyme der Aminosäuresynthese als auch Enzyme des zentralen Stoffwechsels innerhalb weniger Minuten stark verändert wurden. Zusammenfassend kann man festhalten das die vorliegende Arbeit detaillierte Stoffwechselanalysen des Stoffwechsels nach einer TOR Inhibition aufdeckt. Hierbei ein neuer Mechanismus zur Regulation der Aminosäuresynthese, nach TOR Inhibition gezeigt werden konnte, welche durch systemische Regulation der Phosphorylierungsmuster zellulärer Proteine kontrolliert wird. Zusätzliche molekulare und biochemische Studien konnten weiterhin zeigen, dass wie TOR das zelluläre Wachstum der photosynthetischen Grünalge kontrolliert und somit steuert.
KW  - Target of Rapamycin kinase
KW  - Growth signaling
KW  - metabolism
KW  - phosphoproteomics
KW  - Chlamydomonas
KW  - Target of Rapamycin kinase
KW  - Wachstumssignale
KW  - Stoffwechsel
KW  - Phosphoproteomik
KW  - Chlamydomonas
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Bolius, Sarah
T1  - Microbial invasions in aquatic systems – strain identity, genetic diversity and timing
N2  - Biological invasions are the dispersal and following establishment of species outside their native habitat. Due to globalisation, connectivity of regions and climate changes the number of invasive species and their successful establishment is rising. The impact of these species is mostly negative, can induce community and habitat alterations, and is one main cause for biodiversity loss. This impact is particularly high and less researched in aquatic systems and microbial organisms and despite the high impact, the knowledge about overall mechanisms and specific factors affecting invasions are not fully understood. In general, the characteristics of the habitat, native community and invader determine the invasiveness. 
In this thesis, I aimed to provide a better understanding of aquatic invasions focusing on the invader and its traits and identity. This thesis used a set of 12 strains of the invasive cyanobacterium <i>Cylindrospermopsis raciborskii</i> to examine the effect and impact of the invaders’ identity and genetic diversity. Further, the effect of timing on the invasion potential and success was determined, because aquatic systems in particular undergo seasonal fluctuations. 	
Most studies revealed a higher invasion success with increasing genetic diversity. Here, the increase of the genetic diversity, by either strain richness or phylogenetic dissimilarity, is not firstly driving the invasion, but the strain-identity. The high variability among the strains in traits important for invasions led to the highly varying strain-specific invasion success. This success was most dependent on nitrogen uptake and efficient resource use. The lower invasion success into communities comprising further N-fixing species indicates <i>C. raciborskii</i> can use this advantage only without the presence of competitive species. The relief of grazing pressure, which is suggested to be more important in aquatic invasions, was only promoting the invasion when unselective and larger consumers were present. High abundances of unselective consumers hampered the invasion success. 	
This indicates a more complex and temporal interplay of competitive and consumptive resistance mechanisms during the invasion process. Further, the fluctuation abundance and presence of competitors (= primary producers) and consumers (= zooplankton) in lakes can open certain ‘invasion windows’. 	
Remarkably, the composition of the resident community was also strain-specific affected and altered, independent of a high or low invasion success. Prior, this was only documented on the species level. Further, investigations on the population of invasive strains can reveal more about the invasion patterns and how multiple strain invasions change resident communities. 	
The present dissertation emphasises the importance of invader-addition experiments with a community context and the importance of the strain-level for microbial invasions and in general, e.g. for community assemblies and the outcome of experiments. The strain-specific community changes, also after days, may explain some sudden changes in communities, which have not been explained yet. This and further knowledge may also facilitate earlier and less cost-intensive management to step in, because these species are rarely tracked until they reach a high abundance or bloom, because of their small size. 
Concluded for <i>C. raciborskii</i>, it shows that this species is no ‘generalistic’ invader and its invasion success depends more on the competitor presence than grazing pressure. This may explain its, still unknown, invasion pattern, as <i>C. raciborskii</i> is not found in all lakes of a region.
N2  - Biologische Invasionen beschreiben die Ausbreitung und Etablierung von Arten außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebiets. Das Eindringen dieser invasiven Arten in ein neues Ökosystem hat meist negative Auswirkungen. Beispiele sind unter anderem veränderte Ökosystemprozesse, Lebensräume und Zusammensetzungen der einheimischen Arten, die zu einem Verlust der biologischen Vielfalt führen. Durch die fortschreitende Globalisierung und den Klimawandel steigt die Anzahl invasiver Arten weltweit. Um dies möglichst zu verhindern, müssen die zugrundeliegenden Mechanismen und Faktoren verstanden sein. Besonders bei aquatischen Mikroorganismen ist die Wissenslücke dabei groß und umso drängender, da diese Arten ein hohes Invasionspotential und potentiell stärkere negative Auswirkungen haben. 	
Die vorliegende Dissertation untersuchte anhand der invasiven Cyanobakterie <i>Cylindrospermopsis raciborskii</i>, den anfänglichen Invasionsprozess, unter besonderer Berücksichtigung der Stamm-Identität, der genetischen Diversität und des Zeitpunkts der Invasion. 
Die meisten Studien zu Invasionen zeigen einen positiven Effekt der genetischen Diversität auf Invasionen. Diese Arbeit konnte zeigen, dass der Invasionserfolg auf bestimmte Stamm-spezifische Eigenschaften zurückzuführen ist. Für <i>C. raciborskii</i> war dies eine erhöhte Aufnahme von Stickstoff und eine effizientere Nutzung von Ressourcen. Wie einige andere aquatischen Arten hat <i>C. raciborskii</i> die Fähigkeit über differenzierte Zellen Stickstoff aus der Luft zu fixieren. Des Weiteren fördern bestimmte Umweltbedingungen, wie eine niedrige Nährstoffkonzentration, das Wachstum von <i>C. raciborskii</i>.	
Fraßdruck wirkte sich nur negativ aus, wenn unselektive Prädatoren anwesend waren. Zudem zeigten weitere Versuche, dass ihr Konkurrenzvorteil nur in Gemeinschaften ohne weitere Stickstoff-Fixierer und in Stickstoff-reduzierten Habitaten die Etablierung positiv beeinflusst.
Diese Erkenntnisse lassen darauf schließen, dass diverse Eigenschaften und eine zeitliche Abfolge dieser, den Invasionserfolg beeinflussen. Dieser kann einerseits durch den Widerstand der heimischen Arten-Gemeinschaft und zum anderem durch die herrschenden abiotischen Bedingungen verhindert werden. Gerade aquatische Systeme unterlaufen saisonalen Schwankungen und diese erlauben somit bestimmte, temporäre Invasionsmöglichkeiten. Zusätzlich führte die Stamm-Identität zu Änderungen in der einheimischen Artenzusammensetzung, unabhängig vom Erfolg der Invasion - dies wurde bis jetzt nur Art-spezifisch gezeigt. 	
Damit betont die vorliegende Arbeit die Bedeutung von Stamm-Identitäten auf Invasionen und deren Auswirkungen auf ökologische Prozesse und den Ausgang von Experimenten. Zusammengefasst für <i>C. raciborskii</i> zeigt die Arbeit, dass diese Art keine ‚generell‘ erfolgreiche invasive Art ist und dass der Invasionserfolg eher von den vorhanden konkurrierenden Arten abhängt. Dies könnte das noch unklare Ausbreitungs-Muster erklären.
KW  - invasion
KW  - cyanobacteria
KW  - population
KW  - Cylindrospermopsis raciborskii
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Herzberg, Nico
T1  - Integrating events into non-automated business process environments
BT  - enabling transparency, traceability, and optimization for business processes driven by humans
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Agrawal, Shreya
T1  - Engineering the isoprenoid pathway for molecular farming and effect of tRNA(Glu) manipulation on tetrapyrrole biosynthesis
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Darmawan, Herlan
T1  - Morphometric changes at the Merapi lava dome between 2012 and 2017
BT  - observations and relevance for hazard assessment
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ma, Xuemin
T1  - Characterization of NAC transcription factors involved in leaf senescence and fruit ripening in tomato
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Reese, Ronja
T1  - The far reach of ice-shelf thinning in Antarctica
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schöne, Anne-Christin
T1  - Degradation of Aliphatic Polyesters at the Air-Water Interface - Capabilities of the Langmuir Monolayer Technique
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schwarzer, Christian
T1  - Climate change, adaptive divergence and their effects on species interactions in European bog-plant communities
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hilgers, Leon
T1  - From innovation to diversification
BT  - the genetic basis of the molluscan radula and its adaptive diversification in Tylomelania
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Grütze, Toni
T1  - Adding value to text with user-generated content
N2  - In recent years, the ever-growing amount of documents on the Web as well as in closed systems for private or business contexts led to a considerable increase of valuable textual information about topics, events, and entities. It is a truism that the majority of information (i.e., business-relevant data) is only available in unstructured textual form. The text mining research field comprises various practice areas that have the common goal of harvesting high-quality information from textual data. These information help addressing users' information needs.

In this thesis, we utilize the knowledge represented in user-generated content (UGC) originating from various social media services to improve text mining results. These social media platforms provide a plethora of information with varying focuses. In many cases, an essential feature of such platforms is to share relevant content with a peer group. Thus, the data exchanged in these communities tend to be focused on the interests of the user base. The popularity of social media services is growing continuously and the inherent knowledge is available to be utilized. We show that this knowledge can be used for three different tasks.

Initially, we demonstrate that when searching persons with ambiguous names, the information from Wikipedia can be bootstrapped to group web search results according to the individuals occurring in the documents. We introduce two models and different means to handle persons missing in the UGC source. We show that the proposed approaches outperform traditional algorithms for search result clustering. Secondly, we discuss how the categorization of texts according to continuously changing community-generated folksonomies helps users to identify new information related to their interests. We specifically target temporal changes in the UGC and show how they influence the quality of different tag recommendation approaches. Finally, we introduce an algorithm to attempt the entity linking problem, a necessity for harvesting entity knowledge from large text collections. The goal is the linkage of mentions within the documents with their real-world entities. A major focus lies on the efficient derivation of coherent links.

For each of the contributions, we provide a wide range of experiments on various text corpora as well as different sources of UGC.
The evaluation shows the added value that the usage of these sources provides and confirms the appropriateness of leveraging user-generated content to serve different information needs.
N2  - Die steigende Zahl an Dokumenten, welche in den letzten Jahren im Web sowie in geschlossenen Systemen aus dem privaten oder geschäftlichen Umfeld erstellt wurden, führte zu einem erheblichen Zuwachs an wertvollen Informationen über verschiedenste Themen, Ereignisse, Organisationen und Personen. Die meisten Informationen liegen lediglich in unstrukturierter, textueller Form vor. Das Forschungsgebiet des "Text Mining" befasst sich mit dem schwierigen Problem, hochwertige Informationen in strukturierter Form aus Texten zu gewinnen. Diese Informationen können dazu eingesetzt werden, Nutzern dabei zu helfen, ihren Informationsbedarf zu stillen.

In dieser Arbeit nutzen wir Wissen, welches in nutzergenerierten Inhalten verborgen ist und aus unterschiedlichsten sozialen Medien stammt, um Text Mining Ergebnisse zu verbessern. Soziale Medien bieten eine Fülle an Informationen mit verschiedenen Schwerpunkten. Eine wesentliche Funktion solcher Medien ist es, den Nutzern zu ermöglichen, Inhalte mit ihrer Interessensgruppe zu teilen. Somit sind die ausgetauschten Daten in diesen Diensten häufig auf die Interessen der Nutzerbasis ausgerichtet. Die Popularität sozialer Medien wächst stetig und führt dazu, dass immer mehr inhärentes Wissen verfügbar wird. Dieses Wissen kann unter anderem für drei verschiedene Aufgabenstellungen genutzt werden.

Zunächst zeigen wir, dass Informationen aus Wikipedia hilfreich sind, um Ergebnisse von Personensuchen im Web nach den in ihnen diskutierten Personen aufzuteilen. Dazu führen wir zwei Modelle zur Gruppierung der Ergebnisse und verschiedene Methoden zum Umgang mit fehlenden Wikipedia Einträgen ein, und zeigen, dass die entwickelten Ansätze traditionelle Methoden zur Gruppierung von Suchergebnissen übertreffen. Des Weiteren diskutieren wir, wie die Klassifizierung von Texten auf Basis von "Folksonomien" Nutzern dabei helfen kann, neue Informationen zu identifizieren, die ihren Interessen entsprechen. Wir konzentrieren uns insbesondere auf temporäre Änderungen in den nutzergenerierten Inhalten, um zu zeigen, wie stark ihr Einfluss auf die Qualität verschiedener "Tag"-Empfehlungsmethoden ist. Zu guter Letzt führen wir einen Algorithmus ein, der es ermöglicht, Nennungen von Echtweltinstanzen in Texten zu disambiguieren und mit ihren Repräsentationen in einer Wissensdatenbank zu verknüpfen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der effizienten Erkennung von kohärenten Verknüpfungen.

Wir stellen für jeden Teil der Arbeit eine große Vielfalt an Experimenten auf diversen Textkorpora und unterschiedlichen Quellen von nutzergenerierten Inhalten an. Damit heben wir das Potential hervor, das die Nutzung jener Quellen bietet, um die unterschiedlichen Informationsbedürfnisse abzudecken.
T2  - Mehrwert für Texte mittels nutzergenerierter Inhalte
KW  - nutzergenerierte Inhalte
KW  - text mining
KW  - Klassifikation
KW  - Clusteranalyse
KW  - Entitätsverknüpfung
KW  - user-generated content
KW  - text mining
KW  - classification
KW  - clustering
KW  - entity linking
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weiß, Stefanie
T1  - Contribution of bacterially synthesized folate vitamers to folate status and impact on crohn's Disease
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Pham, Phuong Anh
T1  - The metabolic significance of the NAD+ salvage pathway and the alternative pathway of respiration in Arabidopsis thaliana
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Warner, Greta J.
T1  - Personal initiative in childhood and early adolescence
BT  - development, predictors, and implications for reading development and other academic and socio-emotional outcomes
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Brell, Maximilian
T1  - Physically based fusion of airborne hyperspectral and lidar data
BT  - towards a holistic structural and spectral object characterization
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Heinecke, Liv
T1  - Environmental change in the Eastern Pamir Mountains during last 28 cal ka BP
BT  - a multi-proxy study investigating sediments from Lake Karakul
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Remuß, Nina-Louisa
T1  - Theorising Institutional Change
BT  - the Impact of the European Integration Process on the Development of Space Activities in Europe
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Gaus, Alexander
T1  - Politics at the international competition network
BT  - a new perspective on power, poltics and logic compromise in meta-organizations
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Chen, Guoxiang
T1  - Nanoparticles at solid interfaces
N2  - Nanoparticles (NPs) are particles between 1 and 100 nanometers in size. They have attracted enormous research interests owing to their remarkable physicochemical properties and potential applications in the optics, catalysis, sensing, electronics, or optical devices. The thesis investigates systems of NPs attached to planar substrates.
In the first part of the results section of the thesis a new method is presented to immobilize NPs. In many NP applications a strong, persistent adhesion to substrates is a key requirement. Up to now this has been achieved with various methods, which are not always the optimum regarding adhesion strength or applicability. We propose a new method which uses capillarity to enhance the binding agents in the contact area between NP and substrate. The adhesion strength resulting from the new approach is investigated in detail and it is shown that the new approach is superior to older methods in several ways.  
The following section presents the optical visualization of nano-sized objects through a combination of thin film surface distortion and interference enhanced optical reflection microscopy. It is a new, fast and non-destructive technique. It not only reveals the location of NPs as small as 20nm attached to planar surfaces and embedded in a molecularly thin liquid film. It also allows the measurement of the geometry of the surface distortion of the liquid film. Even for small NPs the meniscus reaches out for micrometers, which is the reason why the NPs produce such a pronounced optical footprint.
The nucleation and growth of individual bubbles is presented in chapter 5. Nucleation is a ubiquitous natural phenomenon and of great importance in numerous industrial processes. Typically it occurs on very small scales (nanometers) and it is of a random nature (thermodynamics of small systems). Up to now most experimental nucleation studies deal with a large number of individual nucleation processes to cope with its inherently statistical, spatio-temporal character. In contrast, in this thesis the individual O2-bubble formation from single localized platinum NP active site is studied experimentally. The bubble formation is initiated by the catalytic reaction of H2O2 on the Pt surface. It is studied how the bubble nucleation and growth depends on the NP size, the H2O2 concentration and the substrate surface properties. It is observed that in some cases the bubbles move laterally over the substrate surface, driven by the O2-production and the film ablation.
KW  - Nanoparticles, Adhesion, Interfaces, Bubble, Imaging
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Müller, Sandra Marie
T1  - Food-relevant arsenic species
BT  - toxicological characterization by state-of-the-art in vitro methods
Y1  - 2018
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TY  - THES
A1  - Al Fadel, Frdoos
T1  - Influence of sphingosine 1-phosphate and its receptor modulators on the development of liver fibrosis
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zhang, Quanchao
T1  - Shape-memory properties of polymeric micro-scale objects prepared by electrospinning and electrospraying
N2  - The ongoing trend of miniaturizing multifunctional devices, especially for minimally-invasive medical or sensor applications demands new strategies for designing the required functional polymeric micro-components or micro-devices. Here, polymers, which are capable of active movement, when an external stimulus is applied (e.g. shape-memory polymers), are intensively discussed as promising material candidates for realization of multifunctional micro-components. In this context further research activities are needed to gain a better knowledge about the underlying working principles for functionalization of polymeric micro-scale objects with a shape-memory effect. First reports about electrospun solid microfiber scaffolds, demonstrated a much more pronounced shape-memory effect than their bulk counterparts, indicating the high potential of electrospun micro-objects. 
Based on these initial findings this thesis was aimed at exploring whether the alteration of the geometry of micro-scale electrospun polymeric objects can serve as suitable parameter to tailor their shape-memory properties. The central hypothesis was that different geometries should result in different degrees of macromolecular chain orientation in the polymeric micro-scale objects, which will influence their mechanical properties as well as thermally-induced shape-memory function. As electrospun micro-scale objects, microfiber scaffolds composed of hollow microfibers with different wall thickness and electrosprayed microparticles as well as their magneto-sensitive nanocomposites all prepared from the same polymer exhibiting pronounced bulk shape-memory properties were investigated. For this work a thermoplastic multiblock copolymer, named PDC, with excellent bulk shape-memory properties, associated with crystallizable oligo(ε-caprolactone) (OCL) switching domains, was chosen for the preparation of electrospun micro-scale objects, while crystallizable oligo(p-dioxanone) (OPDO) segments serve as hard domains in PDC.   
In the first part of the thesis microfiber scaffolds with different microfiber geometries (solid or hollow with different wall thickness) were discussed. Hollow microfiber based PDC scaffolds were prepared by coaxial electrospinning from a 1, 1, 1, 3, 3, 3 hexafluoro-2-propanol (HFP) solution with a polymer concentration of 13% w·v-1. Here as a first step core-shell fiber scaffolds consisting of microfibers with a PDC shell and sacrificial poly(ethylene glycol) (PEG) core are generated. The hollow PDC microfibers were achieved after dissolving the PEG core with water. The utilization of a fixed electrospinning setup and the same polymer concentration of the PDC spinning solution could ensure the fabrication of microfibers with almost identical outer diameters of 1.4 ± 0.3 µm as determined by scanning electron microscopy (SEM). Different hollow microfiber wall thicknesses of 0.5 ± 0.2 and 0.3 ± 0.2 µm (analyzed by SEM) have been realized by variation of the mass flow rate, while solid microfibers were obtained by coaxial electrospinning without supplying any core solution. Differential scanning calorimetry experiments and tensile tests at ambient temperature revealed an increase in degree of OCL crystallinity form χc,OCL = 34 ± 1% to 43 ± 1% and a decrease in elongation of break from 800 ± 40% to 200 ± 50% associated with an increase in Young´s modulus and failture stress for PDC hollow microfiber scaffolds when compared with soild fibers. The observed effects were enhanced with decreasing wall thickness of the single hollow fibers. The shape-memory properties of the electrospun PDC scaffolds were quantified by cyclic, thermomechanical tensile tests. Here, scaffolds comprising hollow microfibers exhibited lower shape fixity ratios around Rf = 82 ± 1% and higher shape recovery ratios of Rr = 67 ± 1% associated to more pronounced relaxation at constant strain during the first test cycle and a lower switching temperature of Tsw = 33 ± 1 °C than the fibrous meshes consisting of solid microfibers. These findings strongly support the central hypothesis that different fiber geometries (solid or hollow with different wall thickness) in electrospun scaffolds result in different degrees of macromolecular chain orientation in the polymeric micro-scale objects, which can be applied as design parameter for tailoring their mechanical and shape-memory properties.
The second part of the thesis deals with electrosprayed particulate PDC micro-scale objects. Almost spherical PDC microparticles with diameters of 3.9 ± 0.9 μm (as determined by SEM) were achieved by electrospraying of HFP solution with a polymer concentration of 2% w·v-1. In contrast, smaller particles with sizes of 400 ± 100 nm or 1.2 ± 0.3 μm were obtained for the magneto-sensitive composite PDC microparticles containing 23 ± 0.5 wt% superparamagnetic magnetite nanoparticles (mNPs). All prepared PDC microparticles exhibited a similar overall crystallinity like the PDC bulk material as analyzed by DSC. AFM nanoindentation results revealed no influence of the nanofiller incorporation on the local mechanical properties represented by the reduced modulus determined for pure PDC microparticles and magneto-sensitive composite PDC microparticles with similar diameters around 1.3 µm. It was found that the reduced modulus of the nanocomposite microparticles increased substantially with decreasing particles size from 2.4 ± 0.9 GPa (1.2 µm) to 11.9 ± 3.1 GPa (0.4 µm), which can be related to a higher orientation of the macromolecules at the surface of smaller sized microparticles. The magneto-sensitivity of such nanocomposite microparticles could be demonstrated in two aspects. One was by attracting/collecting the composite micro-objects with an external permanent magnet. The other one was by a inductive heating to 44 ± 1 °C, which is well above the melting transition of the OCL switching domains, when compacted to a 10 x 10 mm2 film with a thickness of 10 µm and exposed to an alternating magnet field with an magnetic field strength of 30 kA·m-1. Both functions are of great relevance for designing next generation drug delivery systems combining targeting and on demand release.
By a compression approach shape-memory functionalization of individual microparticles could be realized. Here different programming pressures and compression temperatures were applied. The shape-recovery capability of the programmed PDC microparticles was quantified by online and off-line heating experiments analyzed via microscopy measurement. The obtained shape-memory properties were found to be strongly depending on the applied programming pressure and temperature. The best shape-memory performance with a high shape recovery rate of about Rr = 80±1% was obtained when a low pressure of 0.2 MPa was applied at 55 °C. Finally, it was demonstrated that PDC microparticles can be utilized as micro building parts for preparation of a macroscopic film with temporary stability by compression of a densely packed array of PDC microparticles at 60 °C followed by subsequent cooling to ambient temperature. This film disintegrates into individual microparticles upon heating to 60 °C. Based on this technology the design of stable macroscopic release systems can be envisioned, which can be easily fixed at the site of treatment (i.e. by suturing) and disintegrate on demand to microparticles facilitating the drug release.
In summary, the results of this thesis could confirm the central hypothesis that the variation of the geometry of polymeric micro-objects is a suitable parameter to adjust their shape-memory performance by changing the degree of macromolecular chain orientation in the specimens or by enabling new functions like on demand disintegration. These fundamental findings might be relevant for designing novel miniaturized multifunctional polymer-based devices.
KW  - shape-memory effect
KW  - microparticles
KW  - hollow microfibers
KW  - geometry
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wang, Li
T1  - Reprogrammable, magnetically controlled polymer actuators
T1  - Reprogrammierbar, magnetisch gesteuerte Polymeraktuatoren
N2  - Polymeric materials, which can perform reversible shape changes after programming, in response to a thermal or electrical stimulation, can serve as (soft) actuating components in devices like artificial muscles, photonics, robotics or sensors. Such polymeric actuators can be realized with hydrogels, liquid crystalline elastomers, electro-active polymers or shape-memory polymers by controlling with stumuli such as heat, light, electrostatic or magnetic field. If the application conditions do not allow the direct heating or electric stimulation of these smart devices, noncontact triggering will be required. Remotely controlled actuation have been reported for liquid crystalline elastomer composites or shape-memory polymer network composites, when a persistent external stress is applied during inductive heating in an alternating magnetic field. However such composites cannot meet the demands of applications requiring remotely controlled free-standing motions of the actuating components.

The current thesis investigates, whether a reprogrammable remotely controlled soft actuator can be realized by magneto-sensitive multiphase shape-memory copolymer network composites containing magnetite nanoparticles as magneto-sensitive multivalent netpoints. A central hypothesis was that a magnetically controlled two-way (reversible bidirectional) shape-memory effect in such nanocomposites can be achieved without application of external stress (freestanding), when the required orientation of the crystallizable actuation domains (ADs) can be ensured by an internal skeleton like structure formed by a second crystallizable phase determing the samples´s geometry, while magneto-sensitive iron oxide nanoparticles covalently integrated in the ADs allow remote temperature control. The polymer matrix of these composites should exhibit a phase-segregated morphology mainly composed of cyrstallizable ADs, whereby a second set of higher melting crystallites can take a skeleton like, geometry determining function (geometry determining domains, GDs) after programming of the composite and in this way the orientation of the ADs is established and maintained during actuation. The working principle for the reversible bidirectional movements in the multiphase shape-memory polymer network composite is related to a melting-induced contraction (MIC) during inductive heating and the crystallization induced elongation (CIE) of the oriented ADs during cooling. Finally, the amount of multivalent magnetosensitive netpoints in such a material should be as low as possible to ensure an adequate overall elasticity of the nanocomposite and at the same time a complete melting of both ADs and GDs via inductive heating, which is mandatory for enabling reprogrammability.

At first, surface decorated iron oxide nanoparticles were synthesized and investigated. The coprecipitation method was applied to synthesize magnetic nanoparticles (mNPs) based on magnetite with size of 12±3 nm and in a next step a ring-opening polymerization (ROP) was utilized for covalent surface modification of such mNPs with oligo(ϵ-caprolactone) (OCL) or oligo(ω-pentadecalactone) (OPDL) via the “grafting from” approach. A successful coating of mNPs with OCL and OPDL was confirmed by differential scanning calorimetry (DSC) experiments showing melting peaks at 52±1 °C for mNP-OCL and 89±1 °C for mNP-OPDL. It was further explored whether two-layered surface decorated mNPs, can be prepared via a second surface-initiated ROP of mNP-OCL or mNP-OPDL with ω-pentadecalactone or ϵ-caprolactone. The observation of two distinct melting transitions in DSC experiments as well as the increase in molecular weight of the detached coatings determined by GPC and 1H-NMR indicated a successful synthesis of the twolayered nanoparticles mNP-OCL-OPDL and mNP-OPDL-OCL. In contrast TEM micrographs revealed a reduction of the thickness of the polymeric coating on the nanoparticles after the second ROP, indicating that the applied synthesis and purification required further optimization.

For evaluating the impact of the dispersion of mNPs within a polymer matrix on the resulting inductive heating capability of composites, plain mNPs as well as OCL coated magnetite nanoparticles (mNP-OCLs) were physically incorporated into crosslinked poly(ε-caprolactone) (PCL) networks. Inductive heating experiments were performed with both networks cPCL/mNP and cPCL/mNP-OCL in an alternating magnetic field (AMF) with a magnetic field strength of H = 30 kA·m-1. Here a bulk temperature of Tbulk = 74±2 °C was achieved for cPCL/mNP-OCL, which was almost 20 °C higher than the melting transition of the PCL-based polymer matrix. In contrast, the composite with plain mNPs could only reach a Tbulk of 48±2 °C, which is not sufficient for a complete melting of all PCL crystallites as required for actuation.

The inductive heating capability of a multiphase copolymer nanocomposite network (designed as soft actuators) containing surface decorated mNPs as covalent netpoints was investigated. Such composite was synthesized from star-shaped OCL and OPDL precursors, as well as mNP-OCLs via reaction with HDI. The weight ratio of OPDL and OCL in the starting reaction mixture was 15/85 (wt%/wt%) and the amount of iron oxide in the nanocomposite was 4 wt%. DSC experiments revealed two well separated melting and crystallization peaks confirming the required phase-segregated morphology in the nanocomposite NC-mNP-OCL. TEM images could illustrate a phase-segregated morphology of the polymer matrix on the microlevel with droplet shaped regions attributed to the OPDL domains dispersed in an OCL matrix. The TEM images could further demonstrate that the nanoparticulate netpoints in NC-mNP-OCL were almost homogeneously dispersed within the OCL domains. The tests of the inductive heating capability of the nanocomposites at a magnetic field strength of Hhigh = 11.2 kA·m-1 revealed a achievable plateau surface temperature of Tsurf = 57±1 °C for NC-mNP-OCL recorded by an infrared video camera. An effective heat generation constant (̅P) can be derived from a multi-scale model for the heat generation, which is proportional to the rate of heat generation per unit volume of the sample. NC-mNP-OCL with homogeneously dispersed mNP-OCLs exhibited a ̅P value of 1.04±0.01 K·s- 1 at Hhigh, while at Hreset = 30.0 kA·m-1 a Tsurf of 88±1 °C (where all OPDL related crystallite are molten) and a ̅P value of 1.93±0.02 K·s-1 was obtained indicating a high magnetic heating capability of the composite.

The free-standing magnetically-controlled reversible shape-memory effect (mrSME) was explored with originally straight nanocomposite samples programmed by bending to an angle of 180°. By switching the magnetic field on and off the composite sample was allowed to repetitively heat to 60 °C and cool to the ambient temperature. A pronounced mrSME, characterized by changes in bending angle of Δϐrev = 20±3° could be obtained for a composite sample programmed by bending when a magnetic field strength of Hhigh = 11.2 kA·m-1 was applied in a multi-cyclic magnetic bending experiment with 600 heating-cooling cycles it could be shown that the actuation performance did not change with increasing number of test cycles, demonstrating the accuracy and reproducibility of this soft actuator. The degree of actuation as well as the kinetics of the shape changes during heating could be tuned by variation of the magnetic filed strength between Hlow and Hhigh or the magnetic field exposure time. When Hreset = 30.0 kA·m-1 was applied the programmed geometry was erased and the composite sample returned to it´s originally straight shape. The reprogrammability of the nanocomposite actuators was demonstrated by one and the same test specimen first exhibiting reversible angle changes when programmed by bending, secondly reprogrammed to a concertina, which expands upon inductive heating and contracts during cooling and finally reprogrammed to a clip like shape, which closes during cooling and opens when Hhigh was applied. In a next step the applicability of the presented remote controllable shape-memory polymer actuators was demonstrated by repetitive opening and closing of a multiring device prepared from NC-mNP-OCL, which repetitively opens and closes when a alternating magnetic field (Hhigh = 11.2 kA·m-1) was switched on and off.

For investigation of the micro- and nanostructural changes related to the actuation of the developed nanocomposite, AFM and WAXS experiments were conducted with programmed nanocomposite samples under cyclic heating and cooling between 25 °C and 60 °C. In AFM experiments the change in the distance (D) between representative droplet-like structures related to the OPDL geometry determining domains was used to calculate the reversible change in D. Here Drev = 3.5±1% was found for NC-mNP-OCL which was in good agreement with the results of the magneto-mechanical actuation experiments. Finally, the analysis of azimuthal (radial) WAXS scattering profiles could support the oriented crystallization of the OCL actuation domains at 25 °C.

In conclusion, the results of this work successfully demonstrated that shape-memory polymer nanocomposites, containing mNPs as magneto-sensitive multifunctional netpoints in a covalently crosslinked multiphase polymer matrix, exhibit magnetically (remotely) controlled actuations upon repetitive exposure to an alternating magnetic field. Furthermore, the (shape) memory of such a nanocomposite can be erased by exposing it to temperatures above the melting temperature of the geometry forming domains, which allows a reprogramming of the actuator. These findings would be relevant for designing novel reprogrammable remotely controllable soft polymeric actuators.
N2  - Polymere Materialien, die nach ihrer Programmierung reversible Formänderungen infolge einer thermischen oder elektrischen Stimulation ausführen, können als Aktuatoren in künstlichen Muskeln, sowie Bauteilen in den Bereichen Photonik, Robotik oder Sensorik dienen. Derartige Aktuatormaterialien können mit Hydrogelen, flüssigkristallinen Elastomeren, elektroaktiven Polymeren oder Formgedächtnispolymeren realisiert werden. Wenn die Anwendungsbedingungen eine direkte Erwärmung oder elektrische Stimulation dieser intelligenten Bauteile nicht zulassen, ist eine kontaktlose Aktivierung erforderlich. Eine ferngesteuerte Aktivierung der Aktuatoren wurde für Komposite aus flüssigkristallinen Elastomeren oder Formgedächtnispolymernetzwerken beschrieben, wenn eine anhaltende externe Spannung während der induktiven Erwärmung in einem magnetischen Wechselfeld angewendet wird. Solche Verbundwerkstoffe können jedoch nicht den Anforderungen von Anwendungen entsprechen, die ferngesteuerte freistehende Bewegungen der Aktuatorkomponenten erfordern.

Die vorliegende Arbeit untersucht, ob fernsteuerbare Aktuatoren, deren Geometrie umprogrammierbar ist, über magneto-sensitive Multiphasen-Formgedächtnis-Copolymernetzwerk-Komposite, die Eisenoxid-Nanopartikel als magneto-sensitive, multivalente Netzpunkte enthalten, hergestellt werden können.
Eine zentrale Hypothese besteht darin, dass ein magnetisch ferngesteuerter (reversibler bidirektionaler) Formgedächtniseffekt bei derartigen Nanokompositen ohne das Anlegen einer äußeren Spannung/Kraft (freistehend) erreicht werden kann, wenn die erforderliche Orientierung der kristallisierbaren Aktuatordomänen (AD) durch eine innere skelettartige Struktur, die durch eine zweite kristallisierbare Phase ausgebildet wird und die Geometrie der Probe bestimmt, sichergestellt werden kann, während die kovalent integrierten, magneto-sensitiven Eisenoxid-Nanopartikel, die kovalent in die ADs integriert sind, als Sensoren für das kontaktlose Aufheizen im Magnetfeld fungieren. Die Polymermatrix dieser Komposite sollte eine phasen-segregierte Morphologie aufweisen, die überwiegend aus kyrstallierbaren AD besteht, wobei zusätzliche andere, höher schmelzende Kristallite nach der Programmierung der Komposite eine skelettartige, geometriebestimmende Gerüststruktur ausbilden (Geometrie bestimmende Domänen, GD), die auf diese Weise die Orientierung der AD während der Aktuation sicherstellen. Das Arbeitsprinzip für die reversiblen bidirektionalen Bewegungen im Multiphasen-Formgedächtnis-PolymerNetzwerk Komposit beruht auf einer schmelzinduzierte Kontraktion (MIC) der orientierten ADs während der induktiven Erwärmung und deren kristallisationsinduzierten Ausdehnung (CIE) während des Abkühlens. Schließlich sollte die Menge an mehrwertigen magneto-empfindlichen Netzpunkten in solch einem Material so gering wie möglich sein, um eine ausreichende Gesamtelastizität des Nanokomposits zu gewährleisten und gleichzeitig ein vollständiges Schmelzen von ADs und GDs durch induktive Erwärmung ermöglichen, die erforderlich ist für die Reprogrammierung des Aktuators.Zunächst wurden oberflächenmodifizierte Eisenoxid-Nanopartikel synthetisiert und untersucht. Das Co-Präzipitationsverfahren wurde angewandt, um mNP auf der Basis von Magnetit mit einer Größe von 12±3 nm zu synthetisieren. In einem nächsten Schritt wurde eine Ringöffnungspolymerisation (ROP) zur kovalenten Oberflächenmodifizierung solcher mNP mit oligo(ε-Caprolacton) (OCL) oder oligo(ω-Pentadecalacton) (OPDL) über den "grafted from" Ansatz durchgeführt. Eine erfolgreiche Beschichtung von mNP mit OCL und OPDL konnte anhand von zwei Schmelzpeaks bei 52±1 °C (mNP-OCL) und 89±1 °C für mNP-OPDL in DSCExperimenten bestätigt werden. Es wurde weiter untersucht, ob mit einer zweiten oberflächeninitiierten ROP aus mNP-OCL oder mNP-OPDL durch Umsetzung mit ω-Pentadecalacton oder ε-Caprolacton zweischichtig oberflächenmodifizierte mNPs hergestellt werden können. Die Beobachtung von zwei unterschiedlichen Schmelzübergängen in DSCAufheizkurven sowie die mittels Gelpermeationschromatographie und 1H-NMR bestimmte Molekulargewichtszunahme der abgelösten oligomeren Beschichtungen bestätigten eine erfolgreiche Synthese der zweischichtig modifizierten Nanopartikel (mNP-OCL-OPDL und mNPOPDL-OCL). Im Gegensatz dazu zeigten TEM-Aufnahmen eine Reduktion der Dicke der Polymerbeschichtung auf den Nanopartikeln nach der zweiten ROP. Dies deutet darauf hin, dass die angewandte Synthese und Aufreinigung eine weitere Optimierung bedarf.

Zur Untersuchung des Einflusses der Verteilung der mNP in einer Polymermatrix auf das magnetische Aufheizverhalten der Komposite wurden sowohl mNP als auch OCL-beschichtete Magnetit-Nanopartikel (mNP-OCL) physikalisch in vernetzte Poly(ε-caprolacton) Netzwerke eingearbeitet. In einem magnetischen Wechselfeld (AMF) mit einer magnetischen Feldstärke von H = 30 kA·m-1 wurden induktive Aufheizexperimente mit beiden Kompositmaterialien cPCL/mNP und cPCL/mNP-OCL durchgeführt. Dabei wurde für cPCL/mNP-OCL eine Massetemperatur von Tbulk = 74±2 °C erreicht, die um fast 20 °C höher lag als der ix Schmelzübergang der PCL-basierten Polymermatrix. Im Gegensatz dazu konnte für das Komposit mit einfachen mNP nur eine Tbulk von 48±2 °C erreicht werden, was für ein vollständiges Schmelzen aller PCL-Kristallite nicht ausreichend ist, wie es für eine kontaklose Schaltung des Formgedächtniseffektes erforderlich wäre.

Als nächstes wurden multiphasige Nanokompositnetzwerke hergestellt, die oberflächenmodifizierte mNP als kovalente Netzpunkte enthalten. Diese Komposite wurden aus sternförmigen OCL und OPDL Precursoren, mNP-OCL durch Reaktion mit HDI synthetisiert. Das Gewichtsverhältnis von OPDL und OCL in der Reaktionsmischung betrug 15/85, und die Menge an Eisenoxid in den Nanokompositen entsprach 4 wt%. DSC-Experimente zeigten je zwei gut getrennte Schmelz- und Kristallisationspeaks, die die erforderliche phasen-segregierte Morphologie in den Nanokompositen NC-mNP-OCL bestätigten. TEM-Aufnahmen zeigten ebenfalls eine phasen-separierte Morphologie der Polymermatrix auf der Mikroebene mit tröpfchenförmigen Bereichen, die den in der OCL-Matrix dispergierten OPDL-Domänen zugeordnet werden können. Die Untersuchungen zum induktiven Aufheizverhalten der Nanokomposite bei einer Magnetfeldstärke von Hhigh = 11.2 kA·m-1 ergaben eine Oberflächen-Plateautemperatur von Tsurf = 57±1 °C. Eine effektive Wärmeerzeugungskonstante ̅P kann aus einem kinetischen Monte Carlo-Modellansatz abgeleitet werden, diese ist proportional zur Rate der Wärmeerzeugung pro Volumeneinheit der Probe. Für das untersuchte Nanokomposit betrug ̅P = 1.04±0.01 K·s-1 bei Hhigh, wohingegen bei einer Magnetfeldstärke von Hreset = 30.0 kA·m-1 eine Oberflächentemperatur von Tsurf = 88±1 °C erreicht wurde, bei der alle OPDL Kristallite aufgeschmolzen sind und der ̅P-Wert 1.93±0.02 K·s-1 betrug, welches ein gutes magnetische Aufheizverhalten charakterisiert.

Der freistehende magnetisch gesteuerte reversible Formgedächtniseffekt (mrSME) wurde mit Nanokompositstreifen untersucht, der durch Biegen auf einen Winkel von 180° programmiert wurden. Durch Anwendung eines Magnetfeldes von Hhigh = 11.2 kA·m-1 wurden die Komposite auf ca. 60 °C aufgeheizt (erforderlich für das vollständige Aufschmelzen von OCL-Kristallen), und durch Ausschalten des Magnetfeldes (H0 = 0 kA·m-1) auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Ein ausgeprägter mrSME konnte für eine durch Biegen programmierten Probe beobachtetet werden, mit Änderungen im Biegewinkel von Δϐrev = 20±3°. In einem mehrzyklischen magnetischen Biegeversuch mit 600 Heiz/Kühlzyklen konnte gezeigt werden, dass sich die Aktuations-Performance mit zunehmender Anzahl an Prüfzyklen nicht verändert, was die Zuverlässigkeit dieses Soft-Aktuators dokumentiert. Der Grad der Auslenkung (Winkeländerung) während der Aktuation sowie die Kinetik der Formänderung während des Erhitzens können durch Variation der magnetischen Feldstärke zwischen Hlow = 10.0 kA·m-1 und Hhigh sowie Einwirkzeit des Magnetfelds eingestellt werden. Nach Anwendung von Hreset = 30.0 kA·m-1 wird die programmierte Geometrie gelöscht und die nimmt wieder ihre ursprünglich gerade Form ein. Die Reprogrammierbarkeit der Nanokomposit-Aktuatoren wurde am Beispiel ein und desselben Probekörpers demonstriert, der nach Programmierung durch Biegen zunächst eine reversible Winkeländerungen bei Aktivierung vollführt, anschließend zu einer Ziehharmonika umprogrammiert wurde, die sich bei induktiver Erwärmung zusammenzieht und bei Kühlung auf Raumtemperatur ausdehnt und abschließend zu einer clipartigen Form umprogrammiert wurde, welche sich bei induktiver Erwärmung im Magnetfeld schließt und beim Kühlen wieder öffnet. In einem nächsten Schritt wurde die grundsätzliche Anwendbarkeit der vorgestellten fernsteuerbaren Formgedächtnispolymer-Aktuatoren am Beispiel des wiederholten Öffnens und Schließens einer aus NC-mNP-OCL hergestellten Multiringvorrichtung demonstriert. Dieser Demonstrator öffnet und schließt sich, wenn ein Magnetfeld von (Hhigh = 11.2 kA·m-1) wiederholend ein- und ausgeschaltet wird.

Zur Untersuchung der mikro- und nanostruturellen Veränderungen im Zusammenhang mit der Aktuation der entwickelten Nanokomposite wurden AFM- und WAXS-Experimente an programmierten Nanokompositproben unter zyklischen Erwärmen und Kühlen von 25 °C auf 60 °C durchgeführt. In AFM-Experimenten wurde die Änderung des Abstands (D) zwischen repräsentativen tröpfchenartigen OPDL-Strukturen (GD) verwendet, um die reversible Änderung in D zu berechnen. Hierbei wurde Drev = 3.5±1% für NC-mNP-OCL gefunden, die mit den Ergebnissen der magneto-mechanischen Experimente gut übereinstimmen. Schließlich konnte die Analyse der azimutalen (radialen) WAXS-Streuprofile die orientierte Kristallisation der OCLAktuatordomänen bei abkühlen von 60 °C auf 25 °C zeigen.

Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass Formgedächtnispolymer-Nanokomposite, die mNP als magneto-sensitive multifunktionelle Netzpunkte in einer kovalent vernetzten Multiphasen-Polymermatrix enthalten, eine ferngesteuerte, freistehende Aktuation bei wiederholter Exposition in einem magnetischen Wechselfeld aufweisen. Ferner kann der Formspeicher der Nanokomposite gelöscht werden, indem diese Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur der geometriebestimmenden Domänen (OPDL) ausgesetzt werden, was eine Neuprogrammierung der Aktuatoren in beliebige andere Formen ermöglicht. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten für die Konstruktion neuartiger, umprogrammierbarer und fernsteuerbarer Polymer-Aktuatoren relevant sein.
KW  - materials science
KW  - actuator
KW  - magnetic nanoparticles
KW  - shape-memory polymer
KW  - nanocomposite
KW  - Aktuator
KW  - magnetische Nanopartikel
KW  - Formgedächtnispolymer
KW  - Nanokomposite
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Abd Allah Salem, Mohamed
T1  - Comparative and systemic metabolomic analysis of the model plant Arabidopsis thaliana after perturbing the essential Target of Rapamycin (TOR) pathway
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Preuß, Melanie
T1  - New Perspectives on Negotiation Styles
T2  - Schriftenreihe zum Verhandlungsmanagement
N2  - Companies have a keen interest in developing skilled negotiators in order to improve their negotiation outcome. A crucial determinant of the negotiation outcome are negotiation styles that represent the negotiator’s actual behavior during the negotiation process. In this context, the author examines the variation in negotiation styles throughout the negotiation process, points out the relevance of the negotiator’s characteristics and situational context as determinants of negotiation styles, and emphasizes the importance not only of actual but also of perceived negotiation behavior. As a result, existing negotiation research is advanced as new perspectives on negotiation styles are offered to improve a negotiator’s performance.
KW  - Competitive Negotiation Tactics
KW  - Negotiation Performance
KW  - Negotiation Performance-Related Pay
KW  - Negotiation Phases
KW  - Negotiation Satisfaction
KW  - Negotiation Styles
KW  - Negotiation Management
KW  - Perceived Authenticity
KW  - Dominante Verhandlungstaktiken
KW  - Verhandlungen
KW  - Verhandlungsmanagement
KW  - Verhandlungsperformance
KW  - Verhandlungsperformancebasierte Vergütung
KW  - Verhandlungsphasen
KW  - Verhandlungsstile
KW  - Verhandlungszufriedenheit
KW  - Wahrgenommene Authentizität
Y1  - 2018
SN  - 978-3-8300-9794-5
SN  - 2365-7898
IS  - 7
PB  - Verlag Dr. Kovač
CY  - Hamburg
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TY  - THES
A1  - Robalo, João Ramiro Alavedra Mendes
T1  - Investigating the role of fluorinated amino acids on protein structure and function using simulation
Y1  - 2018
ER  -