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Wissenschaftliche Publikationen

Forschung bedeutet bei Hahn-Schickard auch, die Ergebnisse in wissenschaftlichen Publikationen zu veröffentlichen.

Jahr Name
2022

Alkalische Micro Direkt-Alkoholbrennstoffzellen für die langfristige Energieversorgung von Kleingeräten (Alk2Micro)

M. Bühler (Hahn-Schickard), M. Pilaski (ZBT)

Abschlussbericht

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Ziel dieses Projektes ist es, durch den Einsatz von alkalischen Polymerelektrolytmembranen (engl.: anion exchange membrane, AEM) in Alkohol-Brennstoffzellen die Crossover-Leistungsverluste von protonenleitenden Membranen (engl.: proton exchange membrane), PEM) in diesem Einsatzbereich zu unterbinden. Während in protonenleitenden direkten Alkoholbrennstoffzellen (PEM-DAFC) durch den Protonentransport von der Anode zur Kathode Alkohol mitgeschleppt werden kann, findet in AEM-DAFCs der Ionenausgleich zwischen Anode und Kathode durch Hydroxid-Ionen in Gegenrichtung von Kathode zu Anode statt. Durch die Vermeidung des Mitschleppefekts kann so der Durchtritt des Alkohols durch die Membran reduziert werden. In Alk2Micro soll zunächst eine Membran-Elektroden-Einheit (MEE) entwickelt werden, die das Herzstück der Brennstoffzelle darstellt. Die MEE besteht aus der AEM, einer Katalysatorschicht für die Alkoholoxidation und Sauerstoffreduktion, sowie porösen Kohlenstoffsubstraten. Jede Komponente an sich muss für eine optimale Leistung und Lebensdauer optimiert werden, während die Gesamtkosten im Blick behalten werden müssen. Mehrere MEEs sollen dann in einem Stack zusammengeführt werden. Um die MEEs optimal und langlebig zu betreiben, soll ein Forschungsschwerpunkt hier auf korrosionsbeständige Bipolarplatten bzw. Beschichtungen gelegt werden.

2022

Intelligenter optischer Drehwinkelsensor (INOSENS)

J. Seybold

Abschlussbericht

2022

Sensor Technology Adapter Gateway (STAG)

Dovydas Girdvainis, Christoph Rathfelder, Gerhard Marki

ISSN: Vogel Fachuch 978-3-8343-3481-7, 125 -136


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2022

Digitaler Retrofit von Maschinen und Produktionsanlagen

Karl-Peter Fritz, Henning Strauß, Christoph Rathfelder, André Bülau, Daniel Gaida

ISSN: Vogel Fachuch 978-3-8343-3481-7


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2022

Paper-based open microfluidic platform forprotein electrophoresis and immunoprobing

S. Hennig, Z. Shu, L. Gutzweiler, P. Koltay, F. von Stetten, R. Zengerle, S. M. Früh

Electrophoresis, 43 (4), 621-631, doi: 10.1002/elps.202100327
 

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Protein electrophoresis and immunoblotting are indispensable analytical tools for the characterization of proteins and posttranslational modifications in complex sample matrices. Owing to the lack of automation, commonly employed slab-gel systems suffer from high time demand, significant sample/antibody consumption, and limited reproducibility. To overcome these limitations, we developed a paper-based open microfluidic platform for electrophoretic protein separation and subsequent transfer to protein-binding membranes for immunoprobing. Electrophoresis microstructures were digitally printed into cellulose acetate membranes that provide mechanical stability while maintaining full accessibility of the microstructures for consecutive immunological analysis. As a proof-of-concept, we demonstrate separation of fluorescently labeled marker proteins in a wide molecular weight range (15–120 kDa) within only 15 min, reducing the time demand for the entire workflow (from sample preparation to immunoassay) to approximately one hour. Sample consumption was reduced 10- to 150-fold compared to slab-gel systems, owing to system miniaturization. Moreover, we successfully applied the paper-based approach to complex samples such as crude bacterial cell extracts. We envisage that this platform will find its use in protein analysis workflows for scarce and precious samples, providing a unique opportunity to extract profound immunological information from limited sample amounts in a fast fashion with minimal hands-on time.

 

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2022

Proteinelektrophorese in Offener Mikrofluidik (PRINTOMik)

A. Klebes

Abschlussbericht IGF-Vorhaben Nr. 20489 N
 

2022

Prozesssichere Herstellung von keramischen 3D Schaltungsträgern (ProKeram3D)

A. Knöller, A. Schilling, P. Ninz, S. Petillon

Abschlussbericht IGF-Vorhaben Nr. 20975 N

2022

Integration von zukünftigen Millimeterwellenfunksystemen unter Verwendung der LDS-MIDTechnologie (LDS-HF-Systeme)

Maximilian Barth, Marius Wolf

Abschlussbericht 

2022

Analyzing siRNA Concentration, Complexation and Stability in Cationic Dendriplexes by Stem-Loop Reverse Transcription-qPCR

M. Neugebauer, C. E. Grundmann, M. Lehnert, F. von Stetten, S. M. Früh, R. Süss

Pharmaceutics 2022, 14, 1348, doi: 10.3390/pharmaceutics14071348

2022

Methods— A Simple Method to Measure In-Plane Electrical Resistance of PEM Fuel Cell and Electrolyzer Catalyst Layers

L. Bohn, M. von Holst, E. Cruz Ortiz, M. Breitwieser, S. Vierrath, C. Klose

J. Electrochem. Soc., 169 (5), 054518, doi: 10.1149/1945-7111/ac6e09

2022

Fully Hydrocarbon Membrane Electrode Assemblies for Proton Exchange Membrane Fuel Cells and Electrolyzers: An Engineering Perspective

H. Nguyen, C. Klose, L. Metzler, S. Vierrath, M. Breitwieser

Adv. Energy Mater. 2022, 2103559, doi: 10.1002/aenm.202103559

2022

Mechanical properties of polycaprolactone (PCL) scaffolds for hybrid 3D-bioprinting with alginate-gelatin hydrogel

F. Koch, O. Thaden, S. Conrad, K. Tröndle, G. Finkenzeller, R. Zengerle, S. Kartmann, S. Zimmermann, P. Koltay

 J. Mech. Behav. Biomed. Mat., 130, 105219, doi: 10.1016/j.jmbbm.2022.105219

2022

Deep Learning-Assisted Nephrotoxicity Testing with Bioprinted Renal Spheroids

K. Tröndle, G. Miotto, L. Rizzo, R. Pichler, F. Koch, P. Koltay, R. Zengerle, S. S. Lienkamp, S. Kartmann, S. Zimmermann

Deep Learning-Assisted Nephrotoxicity Testing with Bioprinted Renal Spheroids

2022

ImmunoDisk—A Fully Automated Bead-Based Immunoassay Cartridge with All Reagents Pre-Stored

B. Johannsen, D. Baumgartner, L. Karkossa, N. Paust, M.l Karpíšek, N. Bostanci, R. Zengerle, K. Mitsakakis

Biosensors 12 (6), 413, doi: 10.3390/bios12060413

2022

Microfluidic One-Pot Digital Droplet FISH Using LNA/DNA Molecular Beacons for Bacteria Detection and Absolute Quantification

Y.-T. Kao, S. Calabrese, N. Borst, M. Lehnert, Y.-K. Lai, F. Schlenker, P. Juelg, R. Zengerle, P. Garstecki, F. von Stetten

Biosensors 2022, 12(4), 237; doi: 10.3390/bios12040237

2021

Autonomer mikromechanischer Sterilisationszyklenzähler (AuSter)

D. Hoffmann

Schlussbericht AuSter IGF-Vorhaben 20710BG

2021

Intelligente Diagnostik

S. Wagner

Abschlussbericht

2021

Integration von elektrischer Ankontaktierung und Steckern im duroplastischen Verkapselungsgehäuse als 1-Shot-Prozess (DuroConnect)

M. Haybat

Abschlussbericht

2021

Replikation von Zwei-Photonen-Lithographie-Strukturen für die Produktion strukturierter Kunststoffmikrooptiken in der Tumordiagnostik

Stefan Wagner, Serhat Sahakalkan

photonics Flashlight, Fachmagazin

2022

Gedruckte leitfähige Strukturen aus Spezial-Legierungen (SpezLe)

Tim Horter, Ingo Wirth

Abschlussbericht

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Im Wachstumsmarkt der “Gedruckten Elektronik” steigt der Bedarf an metallischen Tinten und Pasten kontinuierlich an. Neben Edelmetallen wie Silber (z.B. für Leiterbahnen), Gold (z.B. für medizintechnische Anwendungen) und Platin (z.B. für Temperatursensoren) werden druckbare Metalllegierungen (z.B. CuNiMn) für Dehnungs- und Temperatursensoren, für Heizstrukturen oder für hochgenaue druckbare Widerstände benötigt. Andere Metalllegierungen wie AgPd oder AgPdCu eignen sich z.B. bei Lotverbindungen zur Ankontaktierung von elektronischen Bauelementen.