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Right On Time: Ultrafast Charge Separation Before Hybrid Exciton Formation
Organic/inorganic hybrid systems offer great potential for novel solar cell design combining the tunability of organic chromophore absorption properties with high charge carrier mobilities of inorganic semiconductors. However, often such material combinations do not show the expected performance: while ZnO, for example, basically exhibits all necessary properties for a successful application in light-harvesting, it was clearly outpaced by TiO2 in terms of charge separation efficiency. The origin of this deficiency has long been debated. This study employs femtosecond time-resolved photoelectron spectroscopy and many-body ab initio calculations to identify and quantify all elementary steps leading to the suppression of charge separation at an exemplary organic/ZnO interface. It is demonstrated that charge separation indeed occurs efficiently on ultrafast (350 fs) timescales, but that electrons are recaptured at the interface on a 100 ps timescale and subsequently trapped in a strongly bound (0.7 eV) hybrid exciton state with a lifetime exceeding 5 µs. Thus, initially successful charge separation is followed by delayed electron capture at the interface, leading to apparently low charge separation efficiencies. This finding provides a sufficiently large time frame for counter-measures in device design to successfully implement specifically ZnO and, moreover, invites material scientists to revisit charge separation in various kinds of previously discarded hybrid systems.Deutsche Forschungsgemeinschaft http://dx.doi.org/10.13039/501100001659Peer Reviewe
Influence of different UV spectra and intensities on yield and quality of cannabis inflorescences
The raising economic importance of cannabis arouses interest in positively influencing the secondary plant constituents through external stimuli. One potential possibility to enhance the secondary metabolite profile is the use of UV light. In this study, the influence of spectral UV quality at different intensity levels on photomorphogenesis, growth, inflorescence yield, and secondary metabolite composition was investigated. Three UV spectra with five different intensities were considered: L1 (UVA:B = 67:33, 4.2 W/m 2 ), L2 (UVA:B = 94:6, 4.99 W/m 2 ), L3_1 (UVA:B = 99:1, 1.81 W/m 2 ), L3_2 (UVA:B = 99:1, 4.12 W/m 2 ) and L3_3 (UVA:B = 99:1, 8.36 W/m 2 ). None of the investigated UV treatments altered the cannabinoid profile. Regarding the terpenes investigated, light variant L3_1 was able to positively influence the terpene profile. Especially linalool (+29%), limonene (+25%) and myrcene (+22%) showed an increase, compared to the control group without UV treatment. Growth and leaf morphology also showed significant changes compared to the control. While a high UVA share increased the leaf area, a higher UVB share led to a smaller leaf area. Of the UV sources examined, only L3_1 with 1.81 W/m 2 and a radiation dose of 117.3 kJ m 2 d -1 is suitable for practical use in commercial cannabis cultivation. The terpene concentration for this group was in part significantly increased with constant yield and cannabinoid concentration.Peer Reviewe
Non-canonical function of ADAM10 in presynaptic plasticity
The article processing charge was funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) – 491192747 and the Open Access Publication Fund of Humboldt-Universität zu Berlin.A Disintegrin And Metalloproteinase 10 (ADAM10) plays a pivotal role in shaping neuronal networks by orchestrating the activity of numerous membrane proteins through the shedding of their extracellular domains. Despite its significance in the brain, the specific cellular localization of ADAM10 remains not well understood due to a lack of appropriate tools. Here, using a specific ADAM10 antibody suitable for immunostainings, we observed that ADAM10 is localized to presynapses and especially enriched at presynaptic vesicles of mossy fiber (MF)-CA3 synapses in the hippocampus. These synapses undergo pronounced frequency facilitation of neurotransmitter release, a process that play critical roles in information transfer and neural computation. We demonstrate, that in conditional ADAM10 knockout mice the ability of MF synapses to undergo this type of synaptic plasticity is greatly reduced. The loss of facilitation depends on the cytosolic domain of ADAM10 and association with the calcium sensor synaptotagmin 7 rather than ADAM10’s proteolytic activity. Our findings unveil a new role of ADAM10 in the regulation of synaptic vesicle exocytosis.Peer Reviewe
Checkliste zur Vor-Ort Begutachtung von Bibliotheken
Im Rahmen der Studie Barrierefreiheit in deutschen Bibliotheken (https://doi.org/10.18452/29515) wurden durch Studierende des Instituts für Bibliotheks- und Informationswissenschaft Bibliotheken mittels einer Checkliste auf Barrierefreiheit überprüft. Die Ergebnisse wurden publiziert in: Quast, A.; Greifeneder, E. & Bressel, P (2023). Wie hast du es mit der Barrierefreiheit? Bibliotheken in Deutschland und die Frage nach dem Zugang. BUB (08), S.406-407. Das vorliegende Dokument zeigt die Checkliste zur Wiederverwendung in anderen Arbeiten.Not Reviewe
Mental Health Distress in Families During the First Year of the COVID-19 Pandemic
Theoretical Background: Increased mental health distress in children and families during the COVID-19 pandemic has been widely reported in studies. Aim: During the first year of the COVID-19 pandemic (i. e., 2020 – 2021), we examined a help-seeking sample for child distress and the associations with parent distress, quality of life, and COVID-19-specific factors, aiming to describe families seeking help. Method: We conducted an online survey in help-seeking families (N = 169, children aged 5 – 17 years). Results: Children’s anxiety and depression did not exceed clinical cutoffs but quality of life did. Only parental and child depressiveness were related. Child emotion regulation was shown to be the only relevant predictor of child anxiety, depressive symptoms, and quality of life, whereas no parental or COVID-19-related factors reached significance. Discussion and Conclusion: Specifics of our help-seeking sample differed from other COVID-19 studies, highlighting the relevance of taking a closer look at specific samples to provide custom-fit support.Einleitung: Eine erhöhte psychische Belastung von Kindern und Familien während der COVID-19-Pandemie wurde vielfach in Studien gefunden. In unserer Studie adressierten wir hilfesuchende Familien und untersuchten deren spezifische Belastung und mögliche zusammenhängende Faktoren, um zukünftige Präventionsprogramme passgenau auszugestalten. Die Annahmen waren, dass eine erhöhte Belastung bei Kindern vorlag, kindliche und elterliche Psychopathologie assoziiert sind und familiäre Faktoren die kindliche Psychopathologie erklären. Methoden: Im Rahmen einer altersübergreifenden Längsschnitt- und Interventionsstudie erhoben wir Ausgangsdaten von hilfesuchenden Familien (n = 169, Kinder im Alter von 5 – 17 Jahren). Wir untersuchten die von den Eltern eingeschätzte Psychopathologie des Kindes (Angst, depressive Symptome, Lebensqualität) sowie potenzielle Begleitfaktoren (psychische Probleme der Eltern, Emotionsregulation, Umgang mit kindlichen Emotionen, COVID-19-bedingter Stress). Ergebnisse: Die von den Eltern berichtete psychische Belastung der Kinder überstieg nicht die klinischen Grenzwerte für Angst und depressive Symptome. Die Lebensqualität wurde jedoch unterhalb des Grenzwerts bewertet. Einzig elterliche und kindliche Depressivität waren korreliert. Die kindliche Emotionsregulation erwies sich als einziger relevanter assoziierter Faktor für kindliche Angst, depressive Symptome und Lebensqualität, während keine elterlichen oder COVID-19-bezogenen Faktoren Signifikanz erreichten. Diskussion: Unsere hilfesuchende Stichprobe unterschied sich von anderen Studien zur psychischen Gesundheit von Kindern, da Kinder in der aktuellen Studie weniger belastet waren als in zahlreichen anderen Studien. Auch zeigte sich ein Unterschied zu anderen Studien mit Blick auf die fehlende Assoziation zwischen elterlicher und kindlicher Psychopathologie, die in anderen Studien oft, wenn auch nicht immer, gefunden wird. Die Suche nach Hilfe ist somit möglicherweise nicht allein durch die Belastung durch psychische Probleme bedingt. Eine weitere Untersuchung nach spezifischen Merkmalen von Populationen getrennt (wie z. B. Hilfesuchverhalten) scheint somit sinnvoll. Präventionsprogramme sollten die Belastung der Familie berücksichtigen.Funding: Open access publication enabled by Thuringia University and State Library Jena.Peer Reviewe
A strategy for fast evaluation of nonviscously damped systems with arbitrary kernels
In this work, a fast algorithm to evaluate the dynamic response of nonviscously damped systems with arbitrary distributions of damping characterised by arbitrary kernel functions (both number and form) is proposed. The proposed algorithm requires mere matrix–vector operations. It can be integrated into existing analysis tools with various time integration methods in forms of either element-based dashpots or global damping model. Compared to other existing methods, the proposed algorithm does not explicitly evaluate the convolution integral and thus does not require the storage of the whole velocity history. It shows superior accuracy while the corresponding computational cost is low.Peer Reviewe
Direct guaranteed lower eigenvalue bounds with quasi-optimal adaptive mesh-refinement
Garantierte untere Eigenwertschranken (GLB) für elliptische Eigenwertprobleme partieller Differentialgleichungen sind in der Theorie sowie in praktischen Anwendungen relevant. Auf Grund des Rayleigh-Ritz- (oder) min-max-Prinzips berechnen alle konformen Finite-Elemente-Methoden (FEM) garantierte obere Schranken. Ein Postprocessing nichtkonformer Methoden von Carstensen und Gedicke (Math. Comp., 83.290, 2014) sowie Carstensen und Gallistl (Numer. Math., 126.1, 2014) berechnet GLB. In diesen Schranken ist die maximale Netzweite ein globaler Parameter, das kann bei adaptiver Netzverfeinerung zu deutlichen Unterschätzungen führen. In einigen numerischen Beispielen versagt dieses Postprocessing für lokal verfeinerte Netze komplett. Diese Dissertation präsentiert, inspiriert von einer neuen skeletal-Methode von Carstensen, Zhai und Zhang (SIAM J. Numer. Anal., 58.1, 2020), einerseits eine modifizierte hybrid-high-order Methode (m=1) und andererseits ein allgemeines Framework für extra-stabilisierte nichtkonforme Crouzeix-Raviart (m=1) bzw. Morley (m=2) FEM. Diese neuen Methoden berechnen direkte GLB für den m-Laplace-Operator, bei denen eine leicht überprüfbare Bedingung an die maximale Netzweite garantiert, dass der k-te diskrete Eigenwert eine untere Schranke für den k-ten Dirichlet-Eigenwert ist. Diese GLB-Eigenschaft und a priori Konvergenzraten werden für jede Raumdimension etabliert. Der neu entwickelte Ansatz erlaubt adaptive Netzverfeinerung, die für optimale Konvergenzraten auch bei nichtglatten Eigenfunktionen erforderlich ist. Die Überlegenheit der neuen adaptiven FEM wird durch eine Vielzahl repräsentativer numerischer Beispiele illustriert. Für die extra-stabilisierte GLB wird bewiesen, dass sie mit optimalen Raten gegen einen einfachen Eigenwert konvergiert, indem die Axiome der Adaptivität von Carstensen, Feischl, Page und Praetorius (Comput. Math. Appl., 67.6, 2014) sowie Carstensen und Rabus (SIAM J. Numer. Anal., 55.6, 2017) verallgemeinert werden.Guaranteed lower eigenvalue bounds (GLB) for elliptic eigenvalue problems of partial differential equation are of high relevance in theory and praxis. Due to the Rayleigh-Ritz (or) min-max principle all conforming finite element methods (FEM) provide guaranteed upper eigenvalue bounds. A post-processing for nonconforming FEM of Carstensen and Gedicke (Math. Comp., 83.290, 2014) as well as Carstensen and Gallistl (Numer. Math., 126.1,2014) computes GLB. However, the maximal mesh-size enters as a global parameter in the eigenvalue bound and may cause significant underestimation for adaptive mesh-refinement. There are numerical examples, where this post-processing on locally refined meshes fails completely. Inspired by a recent skeletal method from Carstensen, Zhai, and Zhang (SIAM J. Numer. Anal., 58.1, 2020) this thesis presents on the one hand a modified hybrid high-order method (m=1) and on the other hand a general framework for an extra-stabilized nonconforming Crouzeix-Raviart (m=1) or Morley (m=2) FEM. These novel methods compute direct GLB for the m-Laplace operator in that a specific smallness assumption on the maximal mesh-size guarantees that the computed k-th discrete eigenvalue is a lower bound for the k-th Dirichlet eigenvalue. This GLB property as well as a priori convergence rates are established in any space dimension. The novel ansatz allows for adaptive mesh-refinement necessary to recover optimal convergence rates for non-smooth eigenfunctions. Striking numerical evidence indicates the superiority of the new adaptive eigensolvers. For the extra-stabilized nonconforming methods (a generalization of) known abstract arguments entitled as the axioms of adaptivity from Carstensen, Feischl, Page, and Praetorius (Comput. Math. Appl., 67.6, 2014) as well as Carstensen and Rabus (SIAM J. Numer. Anal., 55.6, 2017) allow to prove the convergence of the GLB towards a simple eigenvalue with optimal rates
unter Berücksichtigung der Konstitutionen von Pflegeheimbewohnenden und der Auswirkungen der Corona-Pandemie
Die alternde Bevölkerung gehört zu den größten gesellschaftlichen Herausforderungen sämtlicher Industrienationen. Bewegungsanregungen wird im Rahmen des Altersverfalls eine signifikant präventive Schlüsselrolle zuerkannt, wobei auch Serious Games großes Präventionspotenzial und vielseitige Gesundheitsförderung zugeschrieben wird. Diese Dissertation widmet sich einer Zustandsdarstellung älterer Menschen im deutschen Pflegekontext, um folgend die Potenziale eines Serious Games zur Gesundheitsförderung älterer Menschen unter Einbezug des Pandemieeinflusses zu evaluieren und reflektierende Handlungsempfehlungen dieses Untersuchungssettings abzuleiten. Evaluiert wurde ein Serious Game zur Förderung physischer, kognitiver und psychischer Kompetenzen – zu Beginn bei 1000 älteren Menschen in 100 Pflegeeinrichtungen in Deutschland über ein Jahr hinweg anhand einer IG und KG. Die Studiendurchführung eröffnete Diskrepanzen, sodass unter anderem Folgeuntersuchungen wie RCT Designs, Drop-Out-Regelungen und differenzierte Messinstrumente empfohlen werden. Die deskriptive Analyse konstatiert ein literaturgeleitetes Bild, das geprägt ist von großer Varianz und einer Wechselwirkung eruierter Konstitutionen. Die aufgrund restriktiver Maßnahmen während der COVID-Pandemie stark verringerte Stichprobe zeigte im Vergleich zur KG sowohl erste tendenziell positive Veränderungen in den gemessenen Kognitionswerten (MMST) als auch in den Motorikwerten (Tinetti-Test), wobei der Einfluss der Isolationsmaßnahmen diese Entwicklung nivellierte. Die erhobenen Werte evidierten einen entscheidenden Einfluss auf die Motorik der Teilnehmenden aufgrund von Pandemie-Restriktionen. Dieses Ergebnis reiht sich in die aktuelle Forschungslage ein: Serious Games – vorausgesetzt, sie sind qualitativ hochwertig evaluiert und werden regelmäßig und langfristig gespielt – ist als Präventionsinstrument in der Regelversorgung und notwendigen Aktivierung von pflegebedürftigen Potenzial beizumessen.Aging population is amongst the biggest societal challenges of the future of all industrial nations. These challenges can be faced by technological measures as Serious Games with have a big potential in preventing and promoting health, just as benefiting from the key role of mobility as a preemptive effective measure. This dissertation is first committed to give an overview of the condition of elderly people in German nursing contexts. It will then evaluate the potentials of a serious game for health-promotion of elderly people plus the influence of the pandemic and in order to derive recommendations for future studies. The study design evaluates a Serious Game for the promotion of physical, cognitive and psychological competencies, beginning with 1000 elderly people in 100 nursing facilities in Germany over the course of one year by means of an IG and CG. The implementation of the study unveiled discrepancies, so that following investigations, RCT-designs, clear drop-out-regulations and differentiated measuring instruments are recommended. The descriptive analysis of elderly people in nursing homes states a literature driven image of their specific constitution which is characterized by a big variance and an interactive multidimensionality of their main constitutions. The sample, which was very diminished due to the Corona-pandemic, showed first tendentially positive changes within the measured cognitive values (MMST) as well as in the motor values (Tinetti-Test) compared to the CG, whereas the influence of the isolation measures leveled this development, which suggests that the pandemic-restrictions had a crucial impact on motor skills of the participants. This result is consistent with the current research which attributes great potential to serious games as a preventive measure in standard care and for the necessary activation of those in need of care - given that those games are evaluated in a high-qualitative manner and are played regularly and long term
Water Mothers, in the Village – in the City? Amman Deities at Village Ponds in Peri-Urban Chennai, South India
Exemples de pratiques didactiques innovantes
Cette contribution bilingue se penche sur l’articulation entre politique linguistique et pratiques des institutions formatrices (Idiazabal & Dolz 2013) en matière de bi/plurilinguisme individuel. Concrètement, comment gère-t-on le bi/plurilinguisme des étudiant.e.s et des employé.e.s dans une institution tertiaire de formation initiale des enseignant.e.s? Comment l’institution est-elle (ou non) exemplaire et/ou en accord dans ses pratiques avec ses propres contenus de formations, notamment en didactique des langues et des cultures (Castellotti 2001) ? Après une présentation détaillée du contexte sociolinguistique suisse et plus particulièrement bernois, la contribution propose de se pencher sur les politiques et pratiques de l’institution germanophone Pädagogische Hochschule Bern (PHBern) à l’aune de deux projets qui proposent des pratiques didactiques innovantes de gestion du bi/plurilinguisme. Une conclusion commune reviendra sur les (in-)cohérences et tensions entre une diversité linguistique des individus « déjà-là » et inhérente aux enjeux de société actuels et sa prise, sinon au sérieux, tout du moins en compte dans les pratiques académiques.This bilingual contribution focuses on language policy and institutional practices (Idiazabal & Dolz 2013) about personal multilingualism. How does an institution in charge of teacher training programs deal with the multilingualism of its students and employees? To what extent must the institution be in line with its own training contents, particularly those regarding language pedagogy (Castellotti 2001)? After a detailed presentation of the sociolinguistic context of Berne, Switzerland, this paper will examine the policies and practices of the German-speaking institution Pädagogische Hochschule Bern (PHBern) through two internal projects which address dealing with multilingualism. A joint conclusion will outline the (in-)coherences and tensions between a linguistic diversity that is a reality and the way it is actually taken into account and managed in tertiary education.Peer Reviewe