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Hochdisperse Ni-Katalysatoren aus Doppelschichthydroxiden für (De-)Hydrierreaktionen
No full textLayered-Double-Hyroxides (LDH) mit der allgemeinen Summenformel [M_(1−x)^(2+) M_x^(3+) (OH)^2]^(x+) [A^(n−)]_(x/n) ∙ yH2O sind eine spannende Materialklasse zur Herstellung von Katalysatoren für verschiedenste Anwendungen.[1] Sie bestehen aus positiv geladenen Schichten mit dazwischenliegenden Anionen. Damit lassen sich verschiedene Metalle in den LDHs verteilen, was eine gleichmäßige Verteilung der Komponenten sicherstellt. Katalysatoren auf LDH-Basis zeigen daher eine homogene Verteilung der Komponenten sowie hohe Dispersion und Stabilität, weshalb sie für zahlreiche Anwendungen untersucht werden.[2] Eine Anwendung ist die Hydrogenolyse von Glucose zur Herstellung von Plattformchemikalien. Diese Reaktion kann einen wichtigen Schritt darstellen, um die Produktion von Chemikalien von fossilen auf nachwachsende Rohstoffe umzustellen.[3] Eine weitere Anwendung ist die Ammoniakzersetzung. Dabei soll Ammoniak als Wasserstoffträger dienen, um Wasserstoff effizienter transportieren zu können. Denn in den aktuellen Bestrebungen, auf eine Wasserstoffwirtschaft umzustellen, stellt die niedrige Energiedichte von Wasserstoff ein erhebliches Problem dar, da so der Transport des Wasserstoffs teuer wird.[4] Ammoniak kann aufgrund seines hohen Wasserstoffanteils und der etablierten, unkomplizierten Transportprozesse eine wichtige Option sein.[5]
In dieser Arbeit werden Ni_2Al-LDHs hergestellt und als Precursor für Katalysatoren in der Hydrogenolyse von Glucose sowie in der Ammoniakzersetzung eingesetzt. Für die in der Hydrogenolyse eingesetzten LDHs wird ein Verfahren entwickelt, um Wolframatanionen in die LDH-Struktur zu integrieren, da WO_x einen wichtigen Part in dem Reaktionsnetzwerk als aktives Zentrum der Retro-Aldol-Reaktion übernimmt. Diese LDHs werden zusätzlich mit Mg^(2+) und La^(3+) dotiert, um deren Einfluss auf die Reaktion zu untersuchen. Die Katalysatoren für die Ammoniakzersetzung werden ebenfalls mit Mg^(2+), La^(3+) und Fe^(3+) dotiert und deren Einfluss auf die starken basischen Zentren und die Korrelation zur Aktivität wird analysiert
Extension of the system boundary of the Digital Twin onto the sensors of the Physical Twin through the introduction of redundant soft sensors
No full textThe benefit of Digital Twins depends to a large extent on the quality of the sensor data provided. In many cases, sensor failures are only detected late in operation which can lead to serious consequences. For this reason, one approach to reduce the resulting safety issues is to use redundant sensor systems that monitor the same measureand. However, due to the additional sensors required, this is associated with additional financial and design effort.
In this publication an alternative strategy is presented, which provides a redundant sensor system with the help of soft sensors. Soft sensors use already installed physical sensors to anticipate a new measured variable via algorithms. They are often used to avoid placing sensors in inaccessible locations, but are used here to perform redundant computation of already existing metrics. The sensor data of physical and soft sensors are used as input variables for a Digital Twin. Here, these are compared with each other and can be critically questioned by the twin itself. This makes it possible to extend the system boundary of the Digital Twin to the sensors themselves and provided input variables can be checked for their validity. This allows sensor failures to be detected at an early stage and consequential damage to be averted
Literaturwissenschaft und Geistesgeschichte: Die hermeneutischen Potenziale der Begriffshistorie
No full textAusgehend von notwendigen Differenzierungen im Begriff der Geistesgeschichte, der sich nicht auf die Erkenntnisprogrammatik und die Verfahrensweisen der gleichnamigen Schulrichtung der Literaturgeschichtsschreibung im ersten Drittel des 20. Jahrhunderts reduzieren lässt, erinnert der Beitrag an Daueraufgaben unseres Fachs. Welche Rolle begriffsgeschichtliche Erkenntnismittel in ihrer Erfüllung spielen, wird beispielbezogen und in normativer Orientierung am hermeneutischen Zielbegriff des Verstehens erörtert
Ein Beitrag zum reproduzierbaren Fügen dreidimensionaler Multimaterialbauteile durch Kaltfließpressschweißen
No full textEin allgemeiner Trend in der Produktionstechnik sind eine steigende Diversität der genutzten Werkstoffe und die daraus resultierenden Multimaterialbauteile. Belastungsangepasster Leichtbau mit einer Vielzahl an Fügeverbindungen ist die Folge dieser Entwicklung. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, dreidimensional Bauteile aus den meist verwendete Werkstoffen, Stahl und Aluminium, durch Kaltfließpressschweißen herzustellen.
Eine ganzheitliche Analyse der Prozesskette führt zur reproduzierbaren Herstellung von Stahl-Aluminium-Verbindungen, deren Verbundfestigkeit die Festigkeit des Aluminiumwerkstoffs übersteigt. Die experimentelle Untersuchung des zugrundeliegenden metallphysikalischen Verbund-mechanismus auf atomarer Ebene zeigt eine Bindung mit kovalentem Charakter zwischen Eisen- und Aluminiumatomen an der Fügestelle. Hieraus wird ein phänomenologisches Modell zur Verbundentstehung entwickelt.
Untersuchungen zur Relevanz von verschiedenen Oberflächeneigenschaften bilden einen Schwerpunkt dieser Arbeit. Hierbei kommen unterschiedliche Oberflächenpräparationsmethoden zum Einsatz. Die Bewertung der Einflussfaktoren zeigt, dass die Oberflächenverschmutzung durch kohlenstoffhaltige Kontaminationen der wichtigste Einflussparameter auf die Verbundfestigkeit ist. Weitere u.a. numerische Analysen führen zu einer Erweiterung des Modells des Fügemechanismus um den Parameter der Relativbewegung. Diese Erweiterung ist insbesondere für Materialien mit voneinander abweichenden Fließspannungen relevant. Ein theoretisches Modell zur Vorhersage der Verbundfestigkeit unter Berücksichtigung der Relativbewegung wird eingeführt.
Durch die in dieser Arbeit vorgestellten Erkenntnisse ist eine reproduzierbare Fertigung von kaltfließpressgeschweißten Stahl-Aluminium-Bauteilen gewährleistet. Anwendung finden die gewonnenen Erkenntnisse bei der Übertragung auf einen anderen Pressschweißprozess, bei dem eine Hohlkugel aus Zylindernäpfen gefügt wird
Using passive BCI for personalization of assistive wearable devices: a proof-of-concept study
No full textAssistive wearable devices can significantly enhance the quality of life for individuals with movement impairments, aid the rehabilitation process, and augment movement abilities of healthy users. However, personalizing the assistance to individual preferences and needs remains a challenge. Brain-Computer Interface (BCI) offers a promising solution for this personalization problem. The overarching goal of this study is to investigate the feasibility of utilizing passive BCI technology to personalize the assistance provided by a knee exoskeleton. Participants performed seated knee flexion-extension tasks while wearing a one-degree-of-freedom knee exoskeleton with varying levels of applied force. Their brain activities were recorded throughout the movements using electroencephalography (EEG). EEG spectral bands from several brain regions were compared between the conditions with the lowest and highest exoskeleton forces to identify statistically significant changes. A Naive Bayes classifier was trained on these spectral features to distinguish between the two conditions. Statistical analysis revealed significant increases in δ and θ activity and decreases in α and β activity in the frontal, motor, and occipital cortices. These changes suggest heightened attention, concentration, and motor engagement when the task became more difficult. The trained Naive Bayes classifier achieved an average accuracy of approximately 72% in distinguishing between the two conditions. The outcomes of our study demonstrate the potential of passive BCI in personalizing assistance provided by wearable devices. Future research should further explore integrating passive BCI into assistive wearable devices to enhance user experience
Reducing cheap talk? How monetary incentives affect the accuracy of metamemory judgments
No full textThe accuracy of metacognitive judgments is rarely incentivized in experiments; hence, it depends on the participants' willingness to invest cognitive resources and respond truthfully. According to arguments promoted in economic research that performance cannot reach its full potential without proper motivation, metacognitive abilities might therefore have been underestimated. In two experiments ( N = 128 and N = 129), we explored the impact of incentives on the accuracy of judgments of learning (JOLs), memory performance, and cue use in free recall of word lists. We introduced a payoff scheme with 5 cents maximum per judgment to promote the accuracy of predicting recall success while simultaneously discouraging strategic responding in the memory test. Incentivizing JOLs had no effect on memory performance. Metacognitive accuracy in terms of resolution (Kruskal's Gamma) was slightly improved in Experiment 1, but not in Experiment 2. On the more negative side, the incentives boosted JOLs indiscriminately, producing substantial overconfidence. A deeper analysis including cues like word concreteness, imagery, arousal, frequency, subjective relevance, and font size showed the usual and simultaneous cue effects on JOLs. However, cue effects were largely unaffected in size by incentivizing JOLs. In summary, incentives for accuracy do not improve the resolution of JOLs to an extent that outweighs the large inflation of overconfidence. Based on the current results, one cannot recommend the future use of incentivized studies in the field of metamemory
One Size Does Not Fit All: Mechanisms of Employees’ Acceptance of Robotic Lower-Level Managers
No full textBarock-Perspektiven: Stil – Epoche – Kultur
No full textDie vorliegende Publikation ist Teil der 2019 an der TU Darmstadt eingereichten kumulativen Habilitationsschrift des Verfassers zum Barockbegriff. Sie diente als Einleitung zu den folgenden (hier nicht digital reproduzierten) in den Jahren 2006-2018 publizierten Aufsätzen, die im Teil III (S. 67-77) mit Blick auf ihre spezifischen Fragestellungen charakterisiert werden. In Teil I werden drei verschiedene Perspektiven des Barockbegriffs als Epoche, Stil und Kultur diskutiert. In Teil II wird die vom Autor bevorzugte "kulturalistische" Perspektive in 12 "Aspekten" erläutert
Intramolecular agostic interactions and dynamics of a methyl group at a preorganized dinickel(II) site
No full textModernization and Optimization of MPI Codes
No full textMPI has become the de facto standard for distributed memory computing since its inception in 1994.
While the MPI standard has evolved to include new technologies like RDMA,
many applications still rely on the original set of MPI operations. This thesis initially
investigates the current usage of MPI. We note that developers underutilize modern MPI
features, as their implementations often are not optimized. On the other hand, as many
users rely on the ”old” MPI features, the MPI implementation developers have no incentive
to optimize implementations for the new features. As a consequence, there is no incentive
for the MPI users to learn the new features, creating a vicious cycle.
To break this cycle, this thesis explores three main approaches: (1) facilitating correctness
checking tool support, (2) modernizing MPI codes with compiler based approaches, and
(3) exploiting compiler knowledge to further optimize the implementation of modern MPI
features.
In order to facilitate the development and improvement of tools aiding with MPI develop-
ment, this thesis introduces the correctness benchmark MPI-BugBench, as a standardized
benchmark to evaluate the real world applicability of such tools. Further we show that
compiler-based automatic modernization methods can encourage early adoption of new
MPI features with minimal programmer effort, for example partitioned operations. Lastly,
compiler knowledge can be utilized in order to further optimize the performance of MPI
implementations, for example in persistent operations. The use of compiler knowledge, in
particular, enables modernization of existing MPI codes without the need of application
developers to rewrite existing MPI codes