BAM-Publica - Publikationsserver der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
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Investigation of Shock Wave Propagation in Soft Tissue Simulants: An Analysis of Organic Gelatin and Synthetic Gel
No full textThis study investigates the effects of shock waves on soft tissue simulants, focusing on organic gelatin and a synthetic gel. Although extensive research has focused on the mechanical properties of soft tissue simulants, their behavior under shock wave conditions, such as those caused by blasts, is less understood. As explosives are increasingly used in modern combat scenarios, it is essential to study how shock waves interact with soft tissue. This knowledge is crucial for improving protective equipment and evaluating blast effects on the human body. A two-phase methodology was applied: First, organic gelatin production and synthetic gel composition were analyzed, identifying uncertainties and measuring sound speeds at varying temperatures to align with human tissue properties. Second, simulants were subjected to free-field shock waves, and embedded pressure sensors captured wave propagation, peak overpressures, and propagation velocity. Findings provide comparative insights into shock wave responses of simulants, offering a foundation for future experimental setups
Modifiziertes Rhenania Phosphat aus der Klärschlammverbrennung mit thermochemischem Aufschluss
No full textEs wurde der Stand des BMFTR-Projekts R-Rhenania vorgestellt. Mit einem thermochemischen Aufschluss werden Phosphatphasen in Klärschlämmen bei der Verbrennung zu bioverfügbaren Phosphaten mit guter Düngewirkung umgewandelt. Gleichzeitig werden im Prozess Schwermetalle über die Gasphase entfernt. Die Düngewirkung ist vergleichbar mit konventionellen P-Düngern wie TSP und wurde in Gefäß- und Feldversuchen im ökologischen Landbau nachgewiesen. Der Prozess wird großtechnisch in der Monoverbrennungsanlage Altenstadt, Oberbayern, umgesetzt
Die wechselvolle Geschichte der Carolabrücke in Dresden - Teil 2
No full textAm 11. September 2024 fand in Dresden ein Ereignis statt, welches man in Deutschland nicht erwartet hatte: der Teileinsturz einer Spannbetonbrücke unter Betrieb ohne Vorankündigung.
Die Dresdner Carolabrücke war eine Ikone der Ingenieurbaukunst ihrer Zeit. Sie war ein sehr ästhetisches und schlankes Bauwerk. Ihre Konstruktion und Bau wären auch heute noch eine Herausforderung. Die vorhandenen Unterlagen zeugen von einer hohen Entwurfsqualität und einer sehr sorgsamen Bauausführung. Im Beitrag werden die Entstehungsgeschichte, die Konstruktion selbst und der Bau der Brücke vorgestellt. Es wird der Versuch der Rekonstruktion des Einsturzvorgangs unternommen und die Suche nach der Einsturzursache beschrieben. Am Schluss des Beitrags wird auf das aktuelle Überwachungskonzept eingegangen und ein Ausblick auf das mögliche weitere Vorgehen gegeben
CV, TEM, XRD and XPS/HAXPES datasets of FeNi-based nanoparticles for the oxygen evolution reaction
No full textThe datasets from Cyclic Voltammetry, Transmision Electron Microscopy, X-ray Diffraction, and (Hard Energy) X-ray Photoelectron Spectroscopy are related to the publication
H. Habibimarkani, S.-L. Abram, A. Guilherme Buzanich, C. Prinz, M. Sahre, V.-D. Hodoroaba and J. Radnik
"In-depth analysis of FeNi-based nanoparticles for the oxygen evolution reaction"
Scientific Reports (2025), https://doi.org/10.1038/s41598-025-92720-3
Details of the materials and the experimental procedures are described in this publications
Standardized Measurements of Surface - Functionalities on Nanoparticles
No full textEngineered nanoparticles (NPs) with various chemical compositions and surface functionalities are routinely fabricated for industrial applications such as medical diagnostics, drug delivery, sensing, catalysis, energy conversion and storage, optoelectronics, and information storage. NP function, interaction with biological species, and environmental fate are largely determined by surface functionalities. Reliable, reproducible, and standardized surface characterization methods are therefore vital for quality control of NPs, and mandatory to meet increasing concerns regarding their safety. Also, industry, international standardization organizations, regulatory agencies, and policymakers need validated and standardized measurement methods and reference materials. However, methodologies for determining NP surface properties, including the amount, chemical composition, and homogeneity of surface functionalities and coatings are largely non-standardized. Suitable methods for determining surface functionalities on ligand-stabilized core and core/shell NPs include advanced techniques such as traceable quantitative nuclear magnetic resonance (qNMR) as well as X-ray electron spectroscopy (XPS) and time of flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS), and simpler optical and electrochemical methods. The latter less costly methods are often used by SMEs, e.g., for quality control. To validate methods, establish measurement uncertainties, test reference materials, and produce reference data, international interlaboratory comparisons (ILC) on NP surface functionalization measurements are required and well characterized test and reference nanomaterials providing benchmark values.[1] These needs are addressed by the recently started European metrology project SMURFnano involving 12 partners from different National Metrology Institutes, designated institutes, and research institutes, two university groups as well as one large company and one SME producing NPs. This project as well as first results derived from the development of test and reference materials with a well characterized surface chemistry and ongoing interlaboratory comparisons will be presented
Graeber Lab for Energy Research - Overview
No full textVorstellung der Forschungsaktivitäten der AG Graeber an der HU Berlin und an der BAM. Diese beinhalten die Erforschung grundlegender Benetzungsphänomene von Alkalimetallen, deren Anwendung in Festkörperbatterien mit pastenartigen Alkalimetallanoden, die Erforschung von Schwefelkathoden, die Synthese von Natrium-leitenden Festelektrolyten sowie die Entwicklung von Hydrogel-basierten Batterien
and now it's bigger…: setting up for large scale experimentation
No full textIn our laboratory, we rely heavily on automation for synthesis and measurement. Done right, automation can deliver reliable quantities of excruciatingly detailed data, produced in a reproducible and traceable way. This data then needs sorting and organising, and a good structure of metadata is a good start to long-lasting data.
This metadata collection is an essential part of our “holistic experimentation”-approach. In this approach, we try to ensure that all aspects of the experimental chain are performed to a high standard, so that experimental integrity is maintained. In other words: as a failure in one of the components of the chain can make an entire experiment worthless, we must ensure each component is done (and documented) well.
In this talk, we show how we 1) synthesise well-documented sample series, 2) apply a complete end-to-end X-ray scattering characterisation methodology to those samples, and 3) can link the data from the synthesis to the structural details obtained from the scattering experiments in a visual dashboard. Furthermore, we will show examples on how data can be organised in hierarchical structures in HDF5-based datafiles, and how this helps move towards more trustworthy, traceable science
Innovatives Instandsetzungsschweißen von Altstahl: Materialverhalten und Herausforderungen
No full textAus Gründen der Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit gibt es in der stahlverarbeiten-den Industrie einen Trend zum Bauen im Bestand, um kostenintensive Sperrungen oder Rückbau zu vermeiden. Schweißen wird dabei als wirtschaftliches Fügeverfahren im Zusammenhang mit Altstählen kaum genutzt, obwohl Nieten- und Schraubenverbindungen oft unwirtschaftlich sind. Für die Instandsetzung ist häufig beschädigtes Bestands-material durch neue Stähle zu ersetzen bzw. Alt-Neu-Stahl-Mischverbindungen herzu-stellen. Aufgrund der verschiedenen Herstellungsprozesse von Altstählen ist nicht jeder Stahl aus dem 20. Jahrhundert schweißgeeignet. Daher ist zunächst eine Schweißeignungsprüfung erforderlich. In den vorliegenden Untersuchungen wurden verschiedene Altstähle hinsichtlich ihres Schweißverhaltens mittels Dilatometrie analysiert. Ziel war es, eine Datenbasis aus Schweiß-Zustands-Zeit-Diagrammen und Simulationen der Wärmeeinflusszone zu erstellen, um praxisrelevante Schweißuntersuchungen ableiten zu können. Diese geben wesentlichen Aufschluss hinsichtlich ihres schweißmetallurgischen Verhaltens und ihrer Schweißeignung. Solche Grundlagen sind zur Entwicklung innovativer schweißtechnischer Konzepte zur beanspruchungsgerechten Instandsetzung bestehender Altstahl-Infrastruktur in Deutschland notwendig
Human Factors in Non Destructive Testing: Traditional and Emerging Trends
No full textHuman factors (HF) play a critical role in ensuring the reliability and safety of Non-Destructive Testing (NDT). This presentation begins by defining human factors and explaining their relevance to performance and error prevention in NDT. It distinguishes between human factors and human error, introduces selected HF methods, and discusses key factors influencing human performance in NDT—supported by study examples. Building on this foundation, the presentation explores emerging trends associated with the integration of assistive and AI-driven technologies in NDT. Major challenges such as user acceptance, trust, usability, human-AI task allocation, responsibility, and skill degradation are examined. Finally, strategies for fostering acceptance and designing user-centered systems are proposed to support effective and reliable implementation
Automated Bonding Analysis with LobSTER and ATOMATE2
No full textThe talk introduced automated bonding analysis with the programs LobsterPy and atomate2. I especially emphasized how bonding descriptors can be used for materials design