TY - JOUR A1 - Jarosz, Grazyna A1 - Quinn, P. D. A1 - Stephan, Niels A1 - Brehmer, Ludwig T1 - Dielectric properties of zinc phthalocyanine thin films : effects of annealing in air and in N-2 N2 - This work presents the effects of ambient conditions, in particular oxygen and humidity, on the dielectric spectra of thin zinc phthalocyanine (ZnPc) films equipped with interdigitated electrodes and the effect of annealing in dry N-2 or in ambient air. The measurements were performed in the frequency range 10(-2)-10(5) Hz. The results indicate that the electric properties of ZnPc films are not only affected by oxygen but also by water vapour the presence of which always leads to the drop in alternating current conductance (ac-conductance). Moreover, at room temperature, the ac-conductance of ZnPc films previously exposed to air exhibits a reversible change with humidity, which makes these films attractive for humidity sensing applications. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved Y1 - 2005 SN - 0040-6090 ER - TY - THES A1 - Stephan, Niels T1 - Phänomenologische Untersuchungen zur Feuchteempfindlichkeit der elektrischen Eigenschaften von dünnen Polymerfilmen und deren Verwendung für neuartige Feuchtesensoren T1 - Phenomenological research into the humidity sensitivity of the electrical properties of thin polymer films and its use for novel humidity sensors N2 - Ziel dieser Arbeit ist die phänomenologische Untersuchung der Feuchteempfindlichkeit der elektrischen Eigenschaften dünner Polymerschichten. Diese Untersuchungen stellen gleichzeitig Vorarbeiten zur Entwicklung von Prototypen von zwei polymeren Dünnschicht-Feuchtesensoren dar, die sich durch die spezielle Auswahl der feuchtesensitiven Materialien jeweils durch eine besondere Eigenschaft gegenüber kommerziellen Massenprodukten auszeichnen. Ziel der Entwicklungsarbeiten für den ersten Prototypen war die Konstruktion eines schnellen Feuchtesensors, der plötzliche und sprunghafte Feuchteänderungen in der umgebenden Atmosphäre möglichst rasch detektieren kann. Dafür wurden dünne Schichten von Poly-DADMAC auf Interdigitalstrukturen aufgebracht, die einen möglichst direkten Kontakt zwischen feuchtesensitiver Schicht und umgebender, feuchter Atmosphäre gewährleisten. Als Messgrößen dienten die Wechselstromgrößen Widerstand und Kapazität der Schichten. Die Feuchtekennlinien der Schichten zeigen gute Konstanz und hohe Reproduzierbarkeit. Der Widerstand der Schichten ändert sich durch den Einfluss von Feuchte je nach Schichtdicke um 3 bis 5 Größenordnungen und eignet sich als Messgröße für die Feuchtigkeit im gesamten Feuchtebereich. Die Hysterese der Filme konnte auf kleiner als 2,5% r.F. bestimmt werden, die Reproduzierbarkeit auf besser als 1% r.F. Die Ansprechzeit der Schichten lässt sich schichtdickenabhängig zu 1 bis 10 Sekunden bestimmen. Hierbei zeigen besonders die dünnen Schichten kurze Ansprechzeiten. Zielstellung für den zweiten Feuchtesensor war die Entwicklung eines Prototypen, dessen sensitive Schicht sich biostatisch und biozid verhält, so dass er in biotischen Umgebungen eingesetzt werden kann. Es wurden fünf Polysulfobetaine synthetisiert, deren Biozidität und Biostatik mit dem Kontakttest nach Rönnpagel, dem ISO846-Test und Abbautests bestimmt wurde. Zwei Polymere – Poly-DMMAAPS (BT2) und Poly-[MSA-Styren-Sulfobetain] (BT5) – erwiesen sich als ausreichend biozid und biostatisch. Schichten dieser Polymere wurden auf Interdigitalstrukturen aufgezogen, anschließend wurden die Kennlinien dieser Proben aufgenommen. Die Messwerte zeigen für beide Polymere gute Konstanz und eine hohe Reproduzierbarkeit. BT2-Proben sind zwischen 20% und 80% r.F. besonders empfindlich und zeigen über einen Monat keine Langzeitdrift. Vernetzte Proben zeigen bis 50°C keinen temperaturbedingten Abfall der Feuchteempfindlichkeit. Der Einsatz vernetzter BT5-Schichten als kapazitiver Feuchtesensor ist bis etwa 70°C möglich, die Schichten sind selbst nach Lagerung im Hochvakuum und mehrfacher Betauung stabil. Damit liegen zwei funktionsfähige Prototypen von Feuchtesensoren vor, für die die meisten Kennwerte denen von vergleichbaren kommerziellen Feuchtesensoren entsprechen. Gleichzeitig zeichnen sie sich aber durch eine sehr niedrige Ansprechzeit bzw. eine ausreichende Lebensdauer unter biotischen Bedingungen aus. N2 - The topic of this work is the phenomenological investigation of the humidity sensitivity of the electrical properties of thin polymer films. These investigations also act as preparatory work for the development of prototypes of two polymer thin film humidity sensors, which by the choice of the humidity sensitive materials stand out by one special property each compared with commercial mass products. The aim of the development work for the first prototype was the construction of a fast humidity sensor, which can rapidly detect sudden and erratic humidity changes in the surrounding atmosphere. Thin films of poly-DADMAC were prepared on interdigitated structures that allow for undisturbed contact between the sensitive layer and the surrounding humid atmosphere. Measured variables were the ac resistance and capacity of the films. The humidity characteristics of the films show good stability and high reproducibility. Under the influence of humidity the resistance of the films changes by 3 to 5 orders of magnitude, depending on the film thickness, and is suitable to measure the humidity in the entire humidity range. The hysteresis of the films is lower than 2.5% r.h., the reproducibility better than 1% r.h. The response time of the layers can be determined to 1 to 10 seconds, depending on their thickness. The thin films, specifically, show very short response times. The aim for the second humidity sensor was the development of a prototype, where the sensitive film is biostatic and biocide, so that it can be used to measure the humidity in biotic environments. Five polysulfobetaines were synthesized and their biocidity and biostatics were tested with the contact test according to Rönnpagel, the ISO846 test and degradation tests. Two of the polymers - poly-DMMAAPS (BT2) and poly-[MSA-styrene-sulfobetaine] (BT5) - showed sufficient biocidity and biostatics. Films of these polymers were prepared on interdigitated structures, then their humidity characteristics were recorded. The measured values show good stability and high reproducibility for both polymers. Samples of BT2 are highly sensitive between 20% and 80% r.h. and show no long-term drift after one month. Cross-linked samples show no decrease of the humidity sensitivity in temperatures up to 50 degrees Celsius. Cross-linked films of BT5 can be used as a capacitive humidity sensor up to 70 degrees Celsius, and the samples are stable even after storage in high vacuum and multiple dew cycles. These two functional prototypes of humidity sensors show characteristic data comparable to those of commercial sensors. However, they stand out, respectively, with a very short response time and a sufficient life time in biotic environments. KW - Polymere KW - Feuchtesensor KW - dünne Schichten KW - Poly-DADMAC KW - Polysulfobetain KW - polymers KW - humidity sensor KW - thin films KW - poly-DADMAC KW - polysulfobetaine Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13853 ER - TY - JOUR A1 - Kuechly, Helga Ursula A1 - Mueller, Julia Sophie A1 - Reinfelder, Vanessa Luisa A1 - Wiedemann, Stephan A1 - Blaum, Niels T1 - Rodent-mediated dispersal of Acacia seeds in Kalahari savannah rangelands - implications for bush encroachment JF - African journal of ecology Y1 - 2011 U6 - https://doi.org/10.1111/j.1365-2028.2010.01230.x SN - 0141-6707 VL - 49 IS - 1 SP - 119 EP - 121 PB - Wiley-Blackwell CY - Malden ER - TY - JOUR A1 - Bittmann, Frank A1 - Gutschow, Stephan A1 - Luther, Sven A1 - Wessel, Niels A1 - Kurths, Jürgen T1 - On the functional relationship between postural motor balance and performance at school N2 - In integrated medical considerations of the biological human system, both intellectual and motor performances in a similar manner are considered as a result of the function of the nervous system. Consequently, universal minimal dysfunctions of the central nervous system may lead to both intellectual and physical anomalies. Therefore, this study tests the hypothesis that there is a connection between the balance ability as a motor parameter and school success as an intellectual parameter. A postural measuring system based on the force-moment sensor technique was used to record the postural balance regulation of 773 children (circle divide 11 +/- 1 years). The school achievement of each child was determined by school grades. Data analysis was performed by linear as well as by nonlinear time series analyses. There are highly significant differences in balance regulation between good and poor pupils recognized by several linear and nonlinear parameters. Good pupils could be discriminated from pupils with bad results in learning to 80 %. The results support the hypothesis mentioned above. One possible explanation for the poor regulation of balance in bad learners could be a deficit in the neural maturity. In future, further developments will be targeted on higher discrimination levels, possibly in order to predict school success. On the other hand, the effects of special movement exercises on the neural development in childhood will be the focus in our further work Y1 - 2005 ER -