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Preprint: Local synchronization of cilia and tissue-scale cilia alignment are sufficient for global metachronal waves
No full textMotile cilia are hair-like cell extensions present in multiple organs of the body. How cilia coordinate their regular beat in multiciliated epithelia to move fluids remains insufficiently understood, particularly due to lack of rigorous quantification. We combine here experiments, novel analysis tools, and theory to address this knowledge gap. We investigate collective dynamics of cilia in the zebrafish nose, due to its conserved properties with other ciliated tissues and its superior accessibility for non-invasive imaging. We revealed that cilia are synchronized only locally and that the size of local synchronization domains increases with the viscosity of the surrounding medium. Despite the fact that synchronization is local only, we observed global patterns of traveling metachronal waves across the multiciliated epithelium. Intriguingly, these global wave direction patterns are conserved across individual fish, but different for left and right nose, unveiling a chiral asymmetry of metachronal coordination. To understand the implications of synchronization for fluid pumping, we used a computational model of a regular array of cilia. We found that local metachronal synchronization prevents steric collisions and improves fluid pumping in dense cilia carpets, but hardly affects the direction of fluid flow. In conclusion, we show that local synchronization together with tissue-scale cilia alignment are sufficient to generate metachronal wave patterns in multiciliated epithelia, which enhance their physiological function of fluid pumping
Analyse und Nachverfolgung von Projektzielen durch Einsatz von Natural Language Processing
No full textDesign concept and modeling of an advanced solar photon thruster
No full textThe so-called "compound solar sail", also known as "Solar Photon Thruster" (SPT), holds the potential of providing significant performance advantages over the flat solar sail. Previous SPT design concepts, however, do not consider shadowing effects and multiple reflections of highly concentrated solar radiation that would inevitably destroy the gossamer sail film. In this paper, we propose a novel advanced SPT (ASPT) design concept that does not suffer from these oversimplifications. We present the equations that describe the thrust force acting on such a sail system and compare its performance with respect to the conventional flat solar sail
Social Media Kampagne – Produktwerbung : Videobegleitende Social Media Kampagne zur Vermarktung eines Produkts
No full textDiese zweiwöchige Social Media Kampagne präsentiert ein Auto durch eine Fusion von realer und digitaler Kunst, unterstützt von audiovisuellen Elementen. Ziel ist es, ein neues Erlebnis zu schaffen, das nachhaltige Mobilität in städtischer Kultur reflektiert und fortschrittliche Technologien nutzt
Climate Engineering : Entwicklung einer digitalen Plattform für Geoengineering-Methoden und Klimawandel-Daten
No full textDieses Projekt hat zum Ziel, umfassend über Climate Engineering-Maßnahmen zu informieren und dabei insbesondere ihre Funktionsweise, Kosten und Risiken darzustellen. Die entstandene Plattform "Die Erde abkühlen!" bietet einen Einblick in die Lösungsansätze des Climate Engineerings durch die Verwendung von Storytelling. Sie ermöglicht Nutzer:innen einen Überblick über den aktuellen Stand der Klimaerwärmung sowie den Vergleich von Climate Engineering-Maßnahmen. Ein entwickeltes Bewertungssystem auf Grundlage der "Royal Society" sowie interaktive Infografiken geben Nutzer:innen einen umfassenden Einblick. Das Hauptziel des Projekts ist die digitale Transformation der Climate Engineering-Lösungsansätze. Dabei geht es nicht nur darum, über die Folgen der Klimaerwärmung zu informieren, sondern auch konkrete Lösungen aufzuzeigen. Durch die Entwicklung eines innovativen Storytellings wird die Thematik nicht nur dramaturgisch präsentiert, sondern ermöglicht es den Nutzer:innen auch, ihre eigene Wissensvertiefung zu steuern
Out of the Box : Cardistry Dokumentarfilm
No full text"Out of the Box" ist ein Dokumentarfilm und bietet einen Einblick in die Welt des "Cardistry". Der Schwerpunkt liegt auf dieser Nischenkunst und -kultur der visuell ansprechenden Kartenmanipulation. Der Film beleuchtet den Beginn, die Entwicklung und die lebendige Gemeinschaft hinter dieser einzigartigen Kunstform. Darüber hinaus werden Abgrenzungen, Ursprünge und Ähnlichkeiten zur Kartenmagie erforscht