TY - THES A1 - Zarafshani, Zoya T1 - Chain-end functionalization and modification of polymers using modular chemical reactions T1 - Ketten-Ende Funktionalisierung und Modifikation von Polymeren mittels modulare chemischen Reaktionen N2 - Taking advantage of ATRP and using functionalized initiators, different functionalities were introduced in both α and ω chain-ends of synthetic polymers. These functionalized polymers could then go through modular synthetic pathways such as click cycloaddition (copper-catalyzed or copper-free) or amidation to couple synthetic polymers to other synthetic polymers, biomolecules or silica monoliths. Using this general strategy and designing these co/polymers so that they are thermoresponsive, yet bioinert and biocompatible with adjustable cloud point values (as it is the case in the present thesis), the whole generated system becomes "smart" and potentially applicable in different branches. The applications which were considered in the present thesis were in polymer post-functionalization (in situ functionalization of micellar aggregates with low and high molecular weight molecules), hydrophilic/hydrophobic tuning, chromatography and bioconjugation (enzyme thermoprecipitation and recovery, improvement of enzyme activity). Different α-functionalized co/polymers containing cholesterol moiety, aldehyde, t-Boc protected amine, TMS-protected alkyne and NHS-activated ester were designed and synthesized in this work. N2 - In dieser Arbeit wurden mittels der ATRP Methode sowie durch Benutzung funktioneller Initiatoren verschiedene Funktionalitäten an der α- und ω-Position der synthetischen Polymere (Kettenenden) eingeführt. Diese funktionalisierten Polymere können durch modulare synthetische Methoden wie z.B. die “Klick-Zykloaddition” (kupferkatalysiert oder auch kupferfreie Methoden möglich), Amidierung mit anderen synthetischen Polymeren oder Biomolekülen, oder auch mit Silikatmonolithen gekuppelt werden. Den beschriebenen Strategien folgend und unter Benutzung von thermoresponsiven, bioinerten und biokompartiblen (Co-) Polymeren mit einstellbaren Trübungspunkten können mittels Temperaturänderungen leicht steuerbare, „smarte“ Polymersysteme für verschiedene Anwendungen hergestellt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden speziell Anwendungen wie die Postfunktionalisierung (in situ Funktionalisierung mizellarer Aggregate mit Molekülen, die sowohl niedrige als auch höhere Molekulargewichte aufweisen), hydrophiles/hydrophobes Tuning von Polymeren, Chromatographie an Polymeren sowie Biokonjugation von Polymeren (Enzymthermoprezipitation und -Gewinnung, Enzymaktivitätsmodifizierung) genauer untersucht. Es wurden verschiedene α-funktionalisierte (Co-)Polymere, die Cholesterol, Aldehyde, t-Boc geschützte Amine, TMS-geschützte Alkine und NHS-aktivierte Ester entwickelt und hergestellt und mittels passender ATRP Initiatoren eingeführt. KW - Atom Transfer Radical Polymerization KW - Klick-Chemie KW - Biokonjugation KW - Funktionalisierung KW - Modifizierung von Polymeren KW - ATRP KW - Click chemistry KW - Bioconjugation KW - Functionalization KW - Polymer Modification Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59723 ER - TY - THES A1 - Wohlgemuth, Stephanie-Angelika T1 - Functional nanostructured hydrothermal carbons for sustainable technologies : heteroatom doping and superheated vapor T1 - Funktionelle, Nanostrukturierte Hydrothermal-Kohlenstoffe für Nachhaltige Technnologien: Heteroatom-Dotierung und Überkritischer Dampf N2 - The underlying motivation for the work carried out for this thesis was the growing need for more sustainable technologies. The aim was to synthesize a “palette” of functional nanomaterials using the established technique of hydrothermal carbonization (HTC). The incredible diversity of HTC was demonstrated together with small but steady advances in how HTC can be manipulated to tailor material properties for specific applications. Two main strategies were used to modify the materials obtained by HTC of glucose, a model precursor representing biomass. The first approach was the introduction of heteroatoms, or “doping” of the carbon framework. Sulfur was for the first time introduced as a dopant in hydrothermal carbon. The synthesis of sulfur and sulfur/nitrogen doped microspheres was presented whereby it was shown that the binding state of sulfur could be influenced by varying the type of sulfur source. Pyrolysis may additionally be used to tune the heteroatom binding states which move to more stable motifs with increasing pyrolysis temperature. Importantly, the presence of aromatic binding states in the as synthesized hydrothermal carbon allows for higher heteroatom retention levels after pyrolysis and hence more efficient use of dopant sources. In this regard, HTC may be considered as an “intermediate” step in the formation of conductive heteroatom doped carbon. To assess the novel hydrothermal carbons in terms of their potential for electrochemical applications, materials with defined nano-architectures and high surface areas were synthesized via templated, as well as template-free routes. Sulfur and/or nitrogen doped carbon hollow spheres (CHS) were synthesized using a polystyrene hard templating approach and doped carbon aerogels (CA) were synthesized using either the albumin directed or borax-mediated hydrothermal carbonization of glucose. Electrochemical testing showed that S/N dual doped CHS and aerogels derived via the albumin approach exhibited superior catalytic performance compared to solely nitrogen or sulfur doped counterparts in the oxygen reduction reaction (ORR) relevant to fuel cells. Using the borax mediated aerogel formation, nitrogen content and surface area could be tuned and a carbon aerogel was engineered to maximize electrochemical performance. The obtained sample exhibited drastically improved current densities compared to a platinum catalyst (but lower onset potential), as well as excellent long term stability. In the second approach HTC was carried out at elevated temperatures (550 °C) and pressure (50 bar), corresponding to the superheated vapor regime (htHTC). It was demonstrated that the carbon materials obtained via htHTC are distinct from those obtained via ltHTC and subsequent pyrolysis at 550 °C. No difference in htHTC-derived material properties could be observed between pentoses and hexoses. The material obtained from a polysaccharide exhibited a slightly lower degree of carbonization but was otherwise similar to the monosaccharide derived samples. It was shown that in addition to thermally induced carbonization at 550 °C, the SHV environment exhibits a catalytic effect on the carbonization process. The resulting materials are chemically inert (i.e. they contain a negligible amount of reactive functional groups) and possess low surface area and electronic conductivity which distinguishes them from carbon obtained from pyrolysis. Compared to the materials presented in the previous chapters on chemical modifications of hydrothermal carbon, this makes them ill-suited candidates for electronic applications like lithium ion batteries or electrocatalysts. However, htHTC derived materials could be interesting for applications that require chemical inertness but do not require specific electronic properties. The final section of this thesis therefore revisited the latex hard templating approach to synthesize carbon hollow spheres using htHTC. However, by using htHTC it was possible to carry out template removal in situ because the second heating step at 550 °C was above the polystyrene latex decomposition temperature. Preliminary tests showed that the CHS could be dispersed in an aqueous polystyrene latex without monomer penetrating into the hollow sphere voids. This leaves the stagnant air inside the CHS intact which in turn is promising for their application in heat and sound insulating coatings. Overall the work carried out in this thesis represents a noteworthy development in demonstrating the great potential of sustainable carbon materials. N2 - Das Ziel der vorgelegten Arbeit war es, mit Hilfe der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) eine Palette an verschiedenen Materialien herzustellen, deren physikalische und chemische Eigenschaften auf spezifische Anwendungen zugeschnitten werden können. Die Motivation hierfür stellt die Notwendigkeit, Alternativen zu Materialien zu finden, die auf fossilen Brennstoffen basieren. Dabei stellen vor allem nachhaltige Energien eine der größten Herausforderungen der Zukunft dar. HTC ist ein mildes, nachhaltiges Syntheseverfahren welches prinzipiell die Nutzung von biologischen Rohstoffen (z. B. landwirtschaftlichen Abfallprodukten) für die Herstellung von wertvollen, Kohlenstoff-basierten Materialien erlaubt. Es wurden zwei verschiedene Ansätze verwendet, um hydrothermalen Kohlenstoff zu modifizieren. Zum einen wurde HTC unter „normalen“ Bedingungen ausgeführt, d. h. bei 180 °C und einem Druck von etwa 10 bar. Der Zucker Glukose diente in allen Fällen als Kohlenstoff Vorläufer. Durch Zugabe von stickstoff und /oder schwefelhaltigen Additiven konnte dotierte Hydrothermalkohle hergestellt werden. Dotierte Kohlenstoffe sind bereits für ihre positiven Eigenschaften, wie verbesserte Leitfähigkeit oder erhöhte Stabilität, bekannt. Zusätzlich zu Stickstoff dotierter Hydrothermalkohle, die bereits von anderen Gruppen hergestellt werden konnte, wurde in dieser Arbeit zum ersten Mal Schwefel in Hydrothermalkohle eingebaut. Außerdem wurden verschiedene Ansätze verwendet, um Oberfläche und definierte Morphologie der dotierten Materialien zu erzeugen, welche wichtig für elektrochemische Anwendungen sind. Schwefel- und/oder stickstoffdotierte Kohlenstoff Nanohohlkugeln sowie Kohlenstoff Aerogele konnten hergestellt werden. Mit Hilfe von einem zusätzlichen Pyrolyseschritt (d. h. Erhitzen unter Schutzgas) konnte die Leitfähigkeit der Materialien hergestellt werden, die daraufhin als Nichtmetall-Katalysatoren für Wasserstoff-Brennstoffzellen getestet wurden. Im zweiten Ansatz wurde HTC unter extremen Bedingungen ausgeführt, d. h. bei 550 °C und einem Druck von ca. 50 bar, welches im Wasser Phasendiagram dem Bereich des Heißdampfes entspricht. Es konnte gezeigt werden, dass die so erhaltene Hydrothermalkohle ungewöhnliche Eigenschaften besitzt. So hat die Hochtemperatur-Hydrothermalkohle zwar einen hohen Kohlenstoffgehalt (mehr als 90 Massenprozent), enthält aber auch viele Wasserstoffatome und ist dadurch schlecht leitfähig. Da damit elektrochemische Anwendungen so gut wie ausgeschlossen sind, wurde die Hochtemperatur-Hydrothermalkohle für Anwendungen vorgesehen, welche chemische Stabilität aber keine Leitfähigkeit voraussetzen. So wurden beispielsweise Hochtemperatur-Kohlenstoff-Nanohohlkugeln synthetisiert, die großes Potential als schall- und wärmeisolierende Additive für Beschichtungen darstellen. Insgesamt konnten erfolgreich verschiedenste Materialien mit Hilfe von HTC hergestellt werden. Es ist zu erwarten, dass sie in Zukunft zu nachhaltigen Technologien und damit zu einem weiteren Schritt weg von fossilen Brennstoffen beitragen werden. KW - Hydrothermale Karbonisierung KW - Heteroatom-Dotierung KW - Aerogele KW - Hohlkugeln KW - Elektrokatalyse KW - Hydrothermal Carbonization KW - Heteroatom Doping KW - Aerogels KW - Hollow Spheres KW - Electrocatalysis Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60120 ER - TY - JOUR A1 - Peters, Friedrich Ernst T1 - Jochen Pahl un de Subrekter JF - Digitale Edition : Friedrich Ernst Peters N2 - Humorvolle kleine Geschichte um einen naiven Bauern, der sich in der Stadt ein bisschen wichtig machen, „dick doon“ will und den sein Plattdeutsch dazu verleitet, den Begriff „Subrektor“ falsch zu verstehen. KW - Plattdeutsch KW - Niederdeutsch KW - Hochdeutsch KW - Bedeutung KW - Sozialer Aufstieg KW - Low German KW - German KW - meaning KW - advancement Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59637 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Peters, Friedrich Ernst T1 - Redensarten schlagen die Augen auf JF - Digitale Edition: Friedrich Ernst Peters N2 - In diesem durch Erlebnisse aus der Zeit seiner Kriegsgefangenschaft in Frankreich (1914-1920) inspirierten Text erläutert Peters die ursprüngliche Bedeutung der plattdeutschen Redensart „to Stock doon“ und der hochdeutschen Redensart „etwas auf dem Kerbholz haben“. KW - Deutsch KW - Niederdeutsch KW - Plattdeutsch KW - Phraseologie KW - German KW - Low German KW - phraseology Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59626 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Peters, Friedrich Ernst T1 - "O du fröhliche ..." JF - Digitale Edition: Friedrich Ernst Peters N2 - Der Begriff „Kindjees“ (Kind Jesus) bezeichnete lange Zeit in ländlichen Gegenden Norddeutschlands den Weihnachtsmann. Peters erinnert sich hier an die Weihnachtsbräuche seiner Kindheit und schildert gleichzeitig die eigene Entwicklung von dem blind der Macht des Kindjees vertrauenden Knaben zu dem Friedrich Schiller verehrenden Vierzehnjährigen, der selbst für die Kleineren die Rolle des Kindjees übernimmt. Die Schönheit der in der Schule gesungenen Kirchenlieder von Gerhard Tersteegen, die Faszination der Kinder für die Neuruppiner Bilderbogen (plattdeutsch: Lex) tragen viel zu der märchenhaften Stimmung bei, in der die Weihnachtsvorbereitungen in Luhnstedt, dem Heimatdorf des Dichters, stattfinden: „Überhaupt kam es vor Weihnachten sehr darauf an, alles, auch das Geringste, in der vertrauten Form wiederkehren zu lassen, Tradition zu schaffen. Die periodische, unbedingt gleichförmige Wiederkehr äußerer Ereignisse ist eine Quelle der Poesie.“ KW - Tersteegen KW - Gerhard KW - Weihnachtsbrauch KW - Luhnstedt KW - Neuruppin KW - Bilderbogen KW - Tersteegen KW - Gerhard KW - Christmas tradition KW - Luhnstedt KW - Neuruppin KW - sheet of pictures Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59605 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Peters, Friedrich Ernst T1 - Goethe in Vicenza 1952 JF - Digitale Edition: Friedrich Ernst Peters N2 - Besichtigung des Teatro Olimpico in Vicenza mit einer Führung durch einen deutschlandbegeisterten Italiener, der, neuer Architekt des Goethe-Mythos, des Dichters Aufenthalt in Vicenza für die Reisenden neu erfindet. KW - Goethe-Rezeption KW - Goethe KW - Johann Wolfgang von KW - Vicenza KW - Teatro Olimpico KW - Goethe KW - Johann Wolfgang von KW - Vicenza KW - Teatro Olimpico KW - reception of Goethe Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59593 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Dyachenko, Evgueniya A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Degeneration of boundary layer at singular points N2 - We study the Dirichlet problem in a bounded plane domain for the heat equation with small parameter multiplying the derivative in t. The behaviour of solution at characteristic points of the boundary is of special interest. The behaviour is well understood if a characteristic line is tangent to the boundary with contact degree at least 2. We allow the boundary to not only have contact of degree less than 2 with a characteristic line but also a cuspidal singularity at a characteristic point. We construct an asymptotic solution of the problem near the characteristic point to describe how the boundary layer degenerates. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)23 KW - Heat equation KW - Dirichlet problem KW - characteristic points KW - boundary layer Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60135 ER - TY - INPR A1 - Bär, Christian T1 - Some properties of solutions to weakly hypoelliptic equations N2 - A linear differential operator L is called weakly hypoelliptic if any local solution u of Lu = 0 is smooth. We allow for systems, i.e. the coefficients may be matrices, not necessarily of square size. This is a huge class of important operators which covers all elliptic, overdetermined elliptic, subelliptic and parabolic equations. We extend several classical theorems from complex analysis to solutions of any weakly hypoelliptic equation: the Montel theorem providing convergent subsequences, the Vitali theorem ensuring convergence of a given sequence, and Riemann's first removable singularity theorem. In the case of constant coefficients we show that Liouville's theorem holds, any bounded solution must be constant and any L^p solution must vanish. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)22 KW - Hypoelliptic operators KW - hypoelliptic estimate KW - Montel theorem KW - Vitali theorem KW - Liouville theorem Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60064 ER - TY - INPR A1 - Bär, Christian T1 - Renormalized integrals and a path integral formula for the heat kernel on a manifold N2 - We introduce renormalized integrals which generalize conventional measure theoretic integrals. One approximates the integration domain by measure spaces and defines the integral as the limit of integrals over the approximating spaces. This concept is implicitly present in many mathematical contexts such as Cauchy's principal value, the determinant of operators on a Hilbert space and the Fourier transform of an L^p function. We use renormalized integrals to define a path integral on manifolds by approximation via geodesic polygons. The main part of the paper is dedicated to the proof of a path integral formula for the heat kernel of any self-adjoint generalized Laplace operator acting on sections of a vector bundle over a compact Riemannian manifold. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)21 KW - Renormalized integral KW - path integral KW - Feynman-Kac formula KW - generalized Laplace operator KW - Riemannian manifold Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60052 ER - TY - INPR A1 - Pfäffle, Frank A1 - Stephan, Christoph A. T1 - Chiral asymmetry and the spectral action N2 - We consider orthogonal connections with arbitrary torsion on compact Riemannian manifolds. For the induced Dirac operators, twisted Dirac operators and Dirac operators of Chamseddine-Connes type we compute the spectral action. In addition to the Einstein-Hilbert action and the bosonic part of the Standard Model Lagrangian we find the Holst term from Loop Quantum Gravity, a coupling of the Holst term to the scalar curvature and a prediction for the value of the Barbero-Immirzi parameter. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)20 Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60046 ER - TY - INPR A1 - Pfäffle, Frank A1 - Stephan, Christoph A. T1 - The Holst action by the spectral action principle N2 - We investigate the Holst action for closed Riemannian 4-manifolds with orthogonal connections. For connections whose torsion has zero Cartan type component we show that the Holst action can be recovered from the heat asymptotics for the natural Dirac operator acting on left-handed spinor fields. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)19 Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60032 ER - TY - INPR A1 - Bär, Christian A1 - Ballmann, Werner T1 - Boundary value problems for elliptic differential operators of first order N2 - We study boundary value problems for linear elliptic differential operators of order one. The underlying manifold may be noncompact, but the boundary is assumed to be compact. We require a symmetry property of the principal symbol of the operator along the boundary. This is satisfied by Dirac type operators, for instance. We provide a selfcontained introduction to (nonlocal) elliptic boundary conditions, boundary regularity of solutions, and index theory. In particular, we simplify and generalize the traditional theory of elliptic boundary value problems for Dirac type operators. We also prove a related decomposition theorem, a general version of Gromov and Lawson's relative index theorem and a generalization of the cobordism theorem. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)18 KW - Elliptic operators KW - elliptic boundary conditions KW - completeness KW - coercivity KW - boundary regularity Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60023 ER - TY - INPR A1 - Bär, Christian A1 - Pfäffle, Frank T1 - Wiener measures on Riemannian manifolds and the Feynman-Kac formula N2 - This is an introduction to Wiener measure and the Feynman-Kac formula on general Riemannian manifolds for Riemannian geometers with little or no background in stochastics. We explain the construction of Wiener measure based on the heat kernel in full detail and we prove the Feynman-Kac formula for Schrödinger operators with bounded potentials. We also consider normal Riemannian coverings and show that projecting and lifting of paths are inverse operations which respect the Wiener measure. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)17 KW - Wiener measure KW - conditional Wiener measure KW - Brownian motion KW - Brownian bridge KW - Riemannian manifold Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59998 ER - TY - INPR A1 - Pfäffle, Frank A1 - Stephan, Christoph A. T1 - On gravity, torsion and the spectral action principle N2 - We consider compact Riemannian spin manifolds without boundary equipped with orthogonal connections. We investigate the induced Dirac operators and the associated commutative spectral triples. In case of dimension four and totally anti-symmetric torsion we compute the Chamseddine-Connes spectral action, deduce the equations of motions and discuss critical points. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)16 Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59989 SN - 2193-6943 ER - TY - INPR A1 - Bär, Christian A1 - Ginoux, Nicolas T1 - Classical and quantum fields on Lorentzian manifolds N2 - We construct bosonic and fermionic locally covariant quantum fields theories on curved backgrounds for large classes of fields. We investigate the quantum field and n-point functions induced by suitable states. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)15 KW - Wave operator KW - Dirac-type operator KW - globally hyperbolic spacetime KW - Green's operator KW - CCR-algebra Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59973 ER - TY - THES A1 - Kluge, Mario T1 - Der Einsatz von Augmented Reality in der Fußgängernavigation : Konzeption und prototypische Implementierung eines smartphonebasierten Fußgängernavigationssystems T1 - The use of augmented reality for pedestrian navigation : design and prototypical implementation of a smartphone-based pedestrian navigation system N2 - Fußverkehr findet im gesamten öffentlichen Raum statt und ermöglicht die lückenlose Verbindung von Tür zu Tür. Jeder Mensch steht vor Beginn einer Fortbewegung vor den Fragen „Wo bin ich?“, „Wo liegt mein Ziel?“ und „Wie komme ich dahin?“. Ein Großteil der auf dem Markt befindlichen Navigationssysteme für Fußgänger stellen reduzierte Varianten aus Fahrzeugen dar und basieren auf 2D- Kartendarstellungen oder bilden die Realität als dreidimensionales Modell ab. Navigationsprobleme entstehen dann, wenn es dem Nutzer nicht gelingt, die Information aus der Anweisung auf die Wirklichkeit zu beziehen und umzusetzen. Ein möglicher Grund dafür liegt in der Visualisierung der Navigationsanweisung. Die räumliche Wahrnehmung des Menschen erfolgt ausgehend von einem bestimmten Betrachtungsstandpunkt und bringt die Lage von Objekten und deren Beziehung zueinander zum Ausdruck. Der Einsatz von Augmented Reality (erweiterte Realität) entspricht dem Erscheinungsbild der menschlichen Wahrnehmung und ist für Menschen eine natürliche und zugleich vertraute Ansichtsform. Im Unterschied zu kartographischer Visualisierung wird die Umwelt mittels Augmented Reality nicht modelliert, sondern realitätsgetreu abgebildet und ergänzt. Das Ziel dieser Arbeit ist ein Navigationsverfahren, das der natürlichen Fort-bewegung und Sichtweise von Fußgängern gerecht wird. Das Konzept basiert auf dem Einsatz einer Kombination aus Realität und virtueller Realität zu einer erweiterten Ansicht. Da keine Darstellungsform als die Route selbst besser geeignet ist, um einen Routenverlauf zu beschreiben, wird die Realität durch eine virtuelle Route erweitert. Die perspektivische Anpassung der Routendarstellung erfordert die sensorische Erfassung der Position und Lage des Betrachtungsstandpunktes. Das der Navigation zu Grunde liegende Datenmodell bleibt dem Betrachter dabei verborgen und ist nur in Form der erweiterten Realität sichtbar. Der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Prototyp trägt die Bezeichnung RealityView. Die Basis bildet ein freies und quelloffenes Navigationssystem, das für die Fußgängernavigation modular erweitert wurde. Das Ergebnis ist ein smartphonebasierter Navigationsprototyp, in dem die Ansichtsform einer zweidimensionalen Bildschirmkarte im Grundriss und die Darstellung einer erweiterten Realität im Aufriss kombiniert werden. Die Evaluation des Prototyps bestätigt die Hypothese, dass der Einsatz von Augmented Reality für die Navigation von Fußgängern möglich ist und von der Nutzergruppe akzeptiert wird. Darüber hinaus bescheinigen Wissenschaftler im Rahmen von Experten-interviews den konzeptionellen Ansatz und die prototypische Umsetzung des RealityView. Die Auswertung einer Eye-Tracking-Pilotstudie erbrachte den Nachweis, dass Fußgänger die Navigationsanweisung auf markante Objekte der Umwelt beziehen, deren Auswahl durch den Einsatz von Augmented Reality begünstigt wird. N2 - Pedestrian traffic takes place in public spaces and provides a seamless connection from door to door. Right before the start of a movement, every human being faces the following questions "Where am I?", "What is my goal?" and "How do I get there?". Existing navigation systems for pedestrians are based on 2D map representations or depict reality as a three-dimensional model. As a result, the majority of the systems on the market for pedestrians are smaller versions of vehicle navigation systems. Navigation problems can occur if the user is unable to relate the information of an instruction to reality and cannot implement it. One possible reason for this is the visualization of the navigation instruction. Peoples spatial perception takes place from their own perspective and shows how objects are positioned and how they are related to each other. The use of Augmented Reality corresponds to the appearance of human perception, and this is a natural and yet familiar view. Compared to cartographic visualization techniques reality is not modeled but mapped realistically and refers to the environment. The concept of this thesis is directly linked to the current state of research and examines the use of a simple method and target group-oriented representation, which meets the natural movement of pedestrians. Its central focus is the combination of reality and virtual reality to a common view. This view will be extended by a virtual route representation, which follows the route course in reality. No other form of representation is better suited to explain the course of a route than the route itself. The perspective adjustment and the calculation of the virtual image scene require a data model, which remains hidden from the viewer and only appears in form of a virtual route. The navigation prototype, which is developed in this study, is based on Augmented Reality and is called RealityView. Its base is a free and open source navigation platform, which was expanded modularly into a pedestrian navigation system. The result is a smartphone-based navigation prototype, which combines the two forms of a two-dimensional screen map in plan with the illustration of an Augmented Reality in elevation. The validation of the prototype confirms the hypothesis that the use of Augmented Reality for pedestrian navigation is possible and is also accepted by the user group. In addition, in interviews with experts scientists have confirmed the conceptual approach and the implementation of the RealityView-prototype. The evaluation of an eye-tracking pilot study proved that the use of Augmented Reality favors the selection of prominent objects in the environment. KW - Navigation KW - Fußgängernavigation KW - Augmented Reality KW - Erweiterte Realität KW - navigation KW - pedestrian navigation KW - augmented reality Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60246 ER - TY - THES A1 - Piluso, Susanna T1 - Design of biopolymer-based networks with defined molecular architecture T1 - Design biopolymer-basierter Netzwerke mit definierter molekularer Architektur N2 - In this work, the synthesis of biopolymer-based hydrogel networks with defined architecture is presented. In order to obtain materials with defined properties, the chemoselective copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (or Click Chemistry) was used for the synthesis of gelatin-based hydrogels. Alkyne-functionalized gelatin was reacted with four different diazide crosslinkers above its sol-gel transition to suppress the formation of triple helices. By variation of the crosslinking density and the crosslinker flexibility, the swelling (Q: 150-470 vol.-%;) and the Young’s and shear moduli (E: 50 kPa - 635 kPa, G’: 0.1 kPa - 16 kPa) could be tuned in the kPa range. In order to understand the network structure, a method based on the labelling of free functional groups within the hydrogel was developed. Gelatin-based hydrogels were incubated with alkyne-functionalized fluorescein to detect the free azide groups, resulting from the formation of dangling chains. Gelatin hydrogels were also incubated with azido-functionalized fluorescein to check the presence of alkyne groups available for the attachment of bioactive molecules. By using confocal laser scanning microscopy and fluorescence spectroscopy, the amount of crosslinking, grafting and free alkyne groups could be determined. Dangling chains were observed in samples prepared by using an excess of crosslinker and also when using equimolar amounts of alkyne:azide. In the latter case the amount of dangling chains was affected by the crosslinker structure. Specifically, 0.1% of dangling chains were found using 4,4’-diazido-2,2’-stilbene-disulfonic acid as cosslinker, 0.06% with 1,8-diazidooctane, 0.05% with 1,12-diazidododecane and 0.022 % with PEG-diazide. This observation could be explained considering the structure of the crosslinkers. During network formation, the movements of the gelatin chains are restricted due to the formation of covalent netpoints. A further crosslinking will be possible only in the case of crosslinker that are flexible and long enough to reach another chain. The method used to obtain defined gelatin-based hydrogels enabled also the synthesis of hyaluronic acid-based hydrogels with tailorable properties. Alkyne-functionalized hyaluronic acid was crosslinked with three different linkers having two terminal azide functionalities. By variation of the crosslinking density and crosslinker type, hydrogels with elastic moduli in the range of 0.5-3 kPa have been prepared. The variation of the crosslinking density and crosslinker type had furthermore an influence also on the hydrolytic and enzymatic degradation of gelatin-based hydrogels. Hydrogels with a low crosslinker amount experienced a faster decrease in mass loss and elastic modulus compared to hydrogels with higher crosslinker content. Moreover, the structure of the crosslinker had a strong influence on the enzymatic degradation. Hydrogels containing a crosslinker with a rigid structure were much more resistant to enzymatic degradation than hydrogels containing a flexible crosslinker. During hydrolytic degradation, the hydrogel became softer while maintaining the same outer dimensions. These observations are in agreement with a bulk degradation mechanism, while the decrease in size of the hydrogels during enzymatic degradation suggested a surface erosion mechanism. Because of the use of small amount of crosslinker (0.002 mol.% 0.02 mol.%) the networks synthesized can still be defined as biopolymer-based hydrogels. However, they contain a small percentage of synthetic residues. Alternatively, a possible method to obtain biopolymer-based telechelics, which could be used as crosslinkers, was investigated. Gelatin-based fragments with defined molecular weight were obtained by controlled degradation of gelatin with hydroxylamine, due to its specific action on asparaginyl-glycine bonds. The reaction of gelatin with hydroxylamine resulted in fragments with molecular weights of 15, 25, 37, and 50 kDa (determined by SDS-PAGE) independently of the reaction time and conditions. Each of these fragments could be potentially used for the synthesis of hydrogels in which all components are biopolymer-based materials. N2 - In dieser Arbeit wird die Synthese Biopolymer-basierter Hydrogelnetzwerke mit definierter Architektur beschrieben. Um Materialien mit definierten und einstellbaren Eigenschaften zu erhalten, wurde die chemoselektive Kupferkatalysierte Azid-Alkin-Cycloadditionsreaktion (auch als Click-Chemie bezeichnet) für die Synthese Gelatine-basierter Netzwerke eingesetzt. Alkin-funktionalisierte Gelatine wurde mit vier verschiedenen Diazid-Quervernetzern oberhalb der Gel-Sol-Übergangstemperatur umgesetzt, um die Formierung tripelhelikaler Bereiche durch Gelatineketten zu unterdrücken. Durch Variation der Menge an Quervernetzer (und damit der Netzdichte) sowie der Länge und Flexibilität der Quervernetzer konnten u.a. die Quellung (Q: 150-470 vol.-%) sowie der Young’s - und Schermodul im kPa Bereich eingestellt werden (E: 50 kPa - 635 kPa, G’: 0.1 kPa - 16 kPa). Um die Netzwerkarchitektur zu verstehen, wurde eine Methode basierend auf dem Labeln unreagierter Azid- und Alkingruppen im Hydrogel entwickelt. Die Gelatine-basierten Hydrogele wurden mit Alkin-funktionalisiertem Fluorescein umgesetzt, um freie Azidgruppen zu detektieren, die bei einem Grafting entstehen. Darüber hinaus wurden die Hydrogele mit Azid-funktionalisiertem Fluorescein reagiert, um die Menge an freien Alkingruppen zu bestimmen, die zudem potentiell für die Anbindung bioaktiver Moleküle geeignet sind. Quervernetzung, Grafting, und die Anzahl freier Alkingruppen konnten dann mit Hilfe der konfokalen Laser Scanning Mikroskopie und der Fluoreszenzmikroskopie qualitativ und quantitativ nachgewiesen werden. Gegraftete Ketten wurden in Systemen nachgewiesen, die mit einem Überschuss an Quervernetzer hergestellt wurden, entstanden aber auch beim Einsatz äquimolarer Mengen Alkin- und Azidgruppen. Im letzteren Fall wurde in Abhängigkeit von der Struktur des Diazids unterschiedliche Anteile gegrafteter Ketten festgestellt. 0.1 mol-% von gegrafteten Ketten wurden für 4,4’-Diazido-2,2’-stilbendisulfonsäure gefunden, 0.06 mol-% für 1,8-Diazidooktan, 0.05 mol% für 1,12-diazidododecan und 0.022 mol-% für PEG-Diazid. Diese Beobachtung kann durch die unterschiedliche Flexibilität der Vernetzer erklärt werden. Während der Netzwerkbildung werden die Bewegungen der Gelatineketten eingeschränkt, so dass kovalente Netzpunkte nur erhalten werden können, wenn der Vernetzer lang und flexibel genug ist, um eine andere Alkingruppe zu erreichen. Die Strategie zur Synthese von Biopolymer-basierten Hydrogelen mit einstellbaren Eigenschaften wurde von Gelatine- auf Hyaluronsäure-basierte Gele übertragen. Alkin-funktionalisierte Hyaluronäure wurde mit drei verschiedenen Diaziden quervernetzt, wobei Menge, Länge, und Flexibilität des Quervernetzers variiert wurden. In dieser Weise wurden sehr weiche Hydrogele mit E-Moduli im Bereich von 0.5-3 kPa hergestellt. Die Variation der Vernetzungsdichte und des Vernetzertyps beeinflusste weiterhin den hydrolytischen und enzymatischen Abbau der Hydrogele. Hydrogele mit einem geringerem Anteil an Quervernetzer wurden schneller abgebaut als solche mit einem höheren Quervernetzeranteil. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass Hydrogele mit Quervernetzern mit einer rigiden Struktur deutlich langsamer degradierten als Hydrogele mit flexibleren Quervernetzern. Während des hydrolytischen Abbau wurden die Materialien weicher, behielten aber ihre Form bei, was mit einem Bulk-Abbau-Modell übereinstimmt. Während des enzymatischen Abbaus hingegen änderten sich die Materialeigenschaften kaum, jedoch wurden die Proben kleiner. Diese Beobachtung stimmt mit einem Oberflächenabbaumechanismus überein. Da in allen vorgestellten Systemen nur eine kleine Menge synthetischer Vernetzer eingesetzt wurde (0.002 – 0.02 mol%), können die Materialien noch als Biopolymer-basierte Materialien klassifiziert werden. Jedoch enthalten die Materialien synthetische Abschnitte. In Zukunft könnte es interessant sein, einen Zugang zu Materialien zu haben, die ausschließlich aus Biopolymeren aufgebaut sind. Daher wurde der Zugang zu Biopolymer basierten Telechelen untersucht, die potentiell als Vernetzer dienen können. Dazu wurden durch die kontrollierte Spaltung von Gelatine mit Hydroxylamin Gelatinefragmente mit definiertem Molekulargewicht hergestellt. Hydroxalamin reagiert unter Spaltung mit der Amidbindung zwischen Asparagin und Glycin, wobei Aspartylhydroxamate und Aminoendgruppen entstehen. Die Reaktion von Gelatine mit Hydroxylamin ergab Fragmente mit Molekulargewichten von 15, 25, 37, und 50 kDa (bestimmt mit SDS-PAGE), und die Formierung dieser Fragmente war unabhängig von den weiteren Reaktionsbedingungen und der Reaktionszeit. Jedes dieser Fragmente kann potentiell für die Synthese von Hydrogelen eingesetzt werden, die ausschließlich aus Biopolymeren bestehen. KW - Klickchemie KW - Gelatine KW - Hyaluronsäure KW - Abbau KW - Kollagenase KW - Click Chemistry KW - Gelatin KW - Hyaluronic acid KW - Degradation KW - Collagenase Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59865 ER - TY - GEN T1 - Ernährung garantiert? N2 - Alle Menschen haben elementare Gemeinsamkeiten: Um zu überleben, müssen sie atmen, trinken – und essen. Doch ist Ernährung garantiert? Der Diskurs über globale Ernährungssicherung führte Jahrzehnte lang ein Schattendasein. Nun erfährt die Agrarwirtschaft eine Renaissance, doch ob dies den Hungernden zugutekommen wird, ist fraglich: Immer mehr Produkte sollen nicht den Energiebedarf der Menschen, sondern den der Maschinen decken. In unserem aktuellen Thema diskutieren Experten die Möglichkeiten und Risiken dieser veränderten Wertschätzung der Landwirtschaft. KW - Ernährung KW - Agrarpolitik KW - Welthandel KW - Menschenrechte KW - Nutrition KW - Agricultural Policy KW - Global Trade KW - Human Rights Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59905 ER - TY - GEN A1 - Maihold, Günther T1 - Wahlen im Schatten des organisierten Verbrechens : Mexiko zwischen State Capture und Staatsversagen N2 - Kurz vor der Wahl am 1. Juli steht Mexiko vor großen Turbulenzen: Parteien beschuldigen sich gegenseitig, Mitglieder oder -läufer der organisierten Kriminalität zu sein. Der Krieg gegen die Drogen, der zuvor noch nationale Einheit heraufbeschwor, wird jetzt zum Instrument der Verleumdung des politischen Gegners. Wie kann angesichts brüchiger Staatlichkeit eine sichere Wahl gewährleistet werden? KW - Mexiko KW - Süd- und Mittelamerika KW - Wahlen KW - Drogen KW - Mexico KW - Latin America KW - Elections KW - Drugs Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59896 SN - 0944-8101 ER - TY - GEN A1 - Franzke, Jochen T1 - Europa ohne Kompass N2 - Die noch nicht ausgestandene Staatsschuldenkrise seit Ende 2009 hat Europa stärker verändert, als viele wahrhaben wollen. Es stellt sich die grundsätzliche Frage des Sinns der europäischen Integration. Vor allem die Glaubwürdigkeit des europäischen politischen Führungspersonals hat gelitten. Ohne Kompass wurstelt man sich seit mehr als zwei Jahren durch. Keine "rote Linie", die nicht nach wenigen Wochen überschritten wurde, kein Masterplan, der nicht bald Makulatur geworden ist. KW - Europäische Union KW - Deutschland KW - European Union KW - Germany Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59881 SN - 0944-8101 ER -