Abgeschlos­sene Projekte

Ziel dieser Arbeit war es unter anderem eine neue in-vivo-Methode zur nicht-invasi­ven Messung des Ziliar­mus­kels eines Menschen während der Anpas­sung der Augen­linse zu entwi­ckeln. Aus den Ergeb­nis­sen des Projekts wurde ein Hilfs­mit­tel entwi­ckelt, das die aufge­zeich­ne­ten neuro­na­len Signale, die vom Ziliar­mus­kel produ­ziert werden, nachahmt und so die Anpas­sung der Augen­linse mit Hilfe einer Flüssig­kris­tall-Linse simuliert.

Das Risiko, nach trauma­ti­schen Erfah­run­gen eine Posttrau­ma­ti­sche Belas­tungs­stö­rung (PTBS) zu entwi­ckeln, hängt maßgeb­lich von der Anzahl erleb­ter trauma­ti­scher Ereig­nisse (Trauma-Last) sowie indivi­du­el­len Risiko­fak­to­ren, z.B. geneti­schen Prädis­po­si­tio­nen, ab. Für ein umfas­sen­des Verständ­nis von biolo­gi­schen Fakto­ren, die das Risiko und die Thera­pie von PTBS maßgeb­lich beein­flus­sen, bedarf es der adäqua­ten Quanti­fi­zie­rung der Trauma-Last sowie einer Kombi­na­tion verschie­de­ner metho­di­scher Ansätze.

Die fossi­len Ressour­cen gehen immer weiter zur Neige. Diese müssen schnellst­mög­lich durch erneu­er­bare Rohstoffe ersetzt werden. Deshalb ist das Ziel dieses Promo­ti­ons­vor­ha­bens, unter der Leitung von Hector Fellow A. Stephen K. Hashmi, die ratio­nale Entwick­lung mehre­rer nachhal­ti­ger, abfall­mi­ni­mier­ter und umwelt­freund­li­cher Metho­den zur Umset­zung von Furan-Deriva­ten mit Olefi­nen in [4+2]-Cycloadditionen, photo­ka­ta­ly­sierte Reaktio­nen von Furan-Deriva­ten mit Diazo­ni­um­sal­zen sowie neuar­tige Murai-Reaktionen.

Der Bedarf an Kohle­fa­ser-/Epoxid-Verbund­struk­tu­ren wächst aufgrund ihrer Vorteile für die Indus­trie stetig an. Ziel des Projekts ist es, den Verschleiß- und Versa­genspro­zess von diesen Verbund­struk­tu­ren zu beobach­ten und darauf basie­rend ein hochkom­ple­xes Compu­ter­mo­dell zu entwi­ckeln, das das Verfor­men und Versa­gen von Materia­lien im Voraus berech­nen kann.

In diesem Projekt wurden die Verän­de­run­gen von magne­ti­schen Eigen­schaf­ten bei Materia­lien auf der Nanome­ter­ebene unter­sucht. Mittels Mikro­emul­si­ons­syn­these konnten Nanopar­ti­kel herge­stellt werden. Es konnte ein direk­ter Zusam­men­hang zwischen den magne­ti­schen Eigen­schaf­ten und der Größe des Materi­als nachge­wie­sen werden.

Metama­te­ria­lien erhal­ten ihre Funktion durch eine ausge­klü­gelte Mikro­struk­tu­rie­rung. Dadurch können Materi­al­ei­gen­schaf­ten erzielt werden, welche weit über die von gewöhn­li­chen Materia­lien hinaus­ge­hen. Durch Einbrin­gen sogenann­ter topolo­gisch geschütz­ter Resonan­zen können z.B. mecha­ni­sche Schwin­gun­gen in einem Material lokal verstärkt und robust gegen­über Störun­gen gemacht werden. In diesem Projekt geht es um das Design und die Fabri­ka­tion von chira­len Metama­te­ria­lien mit topolo­gisch geschütz­ten Resonan­zen zur Reali­sie­rung eines resonan­ten mecha­ni­schen Laserscanners.

Die mikro­sko­pi­sche Beschrei­bung einer Vielzahl exoti­scher Phäno­mene wie Magne­tis­mus oder Hochtem­pe­ra­tur­su­pra­lei­tung werfen immer noch Fragen auf. Dieses Projekt beschäf­tigt sich mit der Simula­tion dieser Phäno­mene mittels eines Quanten­gas­mi­kro­skops. Dabei werden ultra­kalte fermio­ni­sche Lithium Atome durch kontrol­lierte optische Licht­fel­der dazu gebracht, sich identisch zu Elektro­nen in einem Festkör­per zu verhal­ten. Durch die Verwen­dung einer hochauf­lö­sen­den Fluores­zenz­ab­bil­dung kann dabei das Verhal­ten jedes einzel­nen Atoms beobach­tet werden.

In diesem Projekt geht es darum, den Einfluss der Fluss­ge­biets­mor­pho­lo­gie (Landnut­zung, Gelände und Boden) und des Klima­wan­dels auf die Wasser­flüsse in semia­ri­der Umgebung zu analy­sie­ren. Der Klima­wan­del und die Verän­de­run­gen in der Landnut­zung haben zu einer Verschie­bung der Wasser­ver­tei­lung und der Träger­ströme geführt. Dieses Projekt wird im Kontext des Integra­ted Water Gover­nance Support System Project im Fluss Lepelle in Südafrika durch­ge­führt. Das Ziel ist es, ein innova­ti­ves Wasser­ma­nage­ment-System zu entwi­ckeln und zu testen.

Galak­ti­sche Archäo­lo­gie nutzt Sterne als Fossi­lien, um die Galaxie­ent­wick­lung, wie beispiels­weise der Milch­straße, besser zu verste­hen. Kosmo­lo­gi­sche Simula­tio­nen legen nahe, dass Galaxien sich zum Teil durch das Verschlu­cken von Zwerg­ga­la­xien vergrö­ßern. In diesem Projekt werden RR Lyrae Stars unter­sucht, um nach Überres­ten vergan­ge­ner Fusio­nen zu suchen, die zum Aufbau der Milch­straße beigetra­gen haben.

Viele funda­men­tale Phäno­mene in Festkör­pern werden durch die topolo­gi­schen Eigen­schaf­ten des Systems hervor­ge­ru­fen. Im Rahmen des Projek­tes wurde ein neues Quanten­gas­ex­pe­ri­men­tes entwor­fen und entwi­ckelt, welches für das Studium topolo­gi­scher Systeme optimiert ist. Dieses auf Caesium basie­rende Experi­ment kombi­niert zustands­ab­hän­gige Gitter als neuar­tige Methode zur Erzeu­gung komple­xer Topolo­gien mit moder­nen Werkzeu­gen wie hochauf­lö­sen­den Mikroskopen.

Diese Arbeit konzen­trierte sich auf die geneti­schen Grund­la­gen der Anpas­sung und Diver­si­fi­zie­rung von Buntbar­schen durch die Unter­su­chung von Genen, die an der Entwick­lung von Farbmus­tern betei­ligt sind. Die Kombi­na­tion von Modell­sys­te­men aus dem Bereich Ökolo­gie und Evolu­ti­ons­bio­lo­gie mit den abgewan­del­ten Techni­ken eines Genmo­dell­or­ga­nis­mus erlaubte die Überprü­fung von Hypothe­sen über die Betei­li­gung bestimm­ter Gene an der Evolu­tion neuer Arten.

Kurzsich­tig­keit (Myopie) ist weltweit auf dem Vormarsch und wurde wegen des erhöh­ten Risikos schwe­rer Augen­er­kran­kun­gen wie Netzhaut­ab­lö­sung oder Glaukom ein öffent­li­ches Gesund­heits­pro­blem. Noch sind die Gründe der Myopie­ent­wick­lung nicht restlos geklärt, es wird jedoch ein Zusam­men­hang mit dem Nahseh­ver­hal­ten (Akkom­mo­da­tion) vermu­tet. Sandra Wagners verglei­chende Unter­su­chung des Akkom­mo­da­ti­ons­vor­gangs bei Normal- und Kurzsich­ti­gen trägt dazu bei, den aktuel­len Trend aufzuhalten.