TY - JOUR A1 - Sloniec, Jagoda A1 - Schnurr, M. A1 - Witte, C. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Schröder, L. A1 - Hennig, Andreas T1 - Biomembrane interactions of functionalized cryptophane-A: combined fluorescence and 129Xe NMR studies of a bimodal contrast agent N2 - Fluorescent derivatives of the 129Xe NMR contrast agent cryptophane-A were obtained by functionalization with near infrared fluorescent dyes DY680 and DY682. The resulting conjugates were spectrally characterized, and their interaction with giant and large unilamellar vesicles of varying phospholipid composition was analyzed by fluorescence and NMR spectroscopy. In the latter, a chemical exchange saturation transfer with hyperpolarized 129Xe (Hyper-CEST) was used to obtain sufficient sensitivity. To determine the partitioning coefficients, we developed a method based on fluorescence resonance energy transfer from Nile Red to the membrane-bound conjugates. This indicated that not only the hydrophobicity of the conjugates, but also the phospholipid composition, largely determines the membrane incorporation. Thereby, partitioning into the liquid-crystalline phase of 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine was most efficient. Fluorescence depth quenching and flip-flop assays suggest a perpendicular orientation of the conjugates to the membrane surface with negligible transversal diffusion, and that the fluorescent dyes reside in the interfacial area. The results serve as a basis to differentiate biomembranes by analyzing the Hyper-CEST signatures that are related to membrane fluidity, and pave the way for dissecting different contributions to the Hyper-CEST signal. KW - Biosensors KW - Fluorescence KW - FRET KW - Hyperpolarization KW - Lipids KW - Xenon PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1002/chem.201203773 SN - 0947-6539 SN - 1521-3765 VL - 19 IS - 9 SP - 3110 EP - 3118 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-28980 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Witte, Julien A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Hamacher, M. A1 - Michels, H. A1 - Hamm, C. A1 - Appelt, M. A1 - Börner, Andreas A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Tool development for hybrid finishing milling of iron aluminides N2 - The importance of high-temperature materials made of iron aluminides (FeAl) has been increasing in light weight applications, e.g., airplane turbines, due to the high material’s specific strength. However, the highly economic production by means of permanent mold casting involves special microstructures for Fe26Al4Mo0.5Ti1B alloy components leading to difficult machinability for subsequent finishing milling and low surface qualities. Major effects of tool and machining parameter variation incorporating ultrasonic assistance on the milling process and surface integrity are shown. Loads for tool and component surface are significantly adjustable to enable an economic process chain regarding the surface integrity of safety-relevant components. KW - Ultrasonic-assisted milling KW - Iron aluminide KW - Surface integrity KW - Tool wear PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-566294 DO - https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.03.123 SN - 2212-8271 VL - 108 SP - 793 EP - 798 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-56629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Witte, Julien A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Börner, Andreas A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Michels, H. A1 - Hamm, C. A1 - Appelt, M. A1 - Hamacher, M. T1 - Ultraschallunterstütztes Fräsen zur Reduzierung der Belastung auf Werkzeug und Bauteiloberfläche von Eisenaluminid-Bauteilen N2 - Intermetallische Werkstoffe werden für Hochtemperaturanwendungen immer wichtiger. Insbesondere Aluminide mit hohen spezifischen Festigkeiten haben ein großes Potenzial für Leichtbauanwendungen, z. B. werden Titanaluminide bereits in Flugzeugturbinen eingesetzt. Ökonomische und ökologische Aspekte sind die treibende Kraft zur Substitution konventioneller Legierungen, z. B. Nickelbasislegierungen, die eine wesentlich höhere Kostenintensität und ein höheres Gewichts-Festigkeits-Verhältnis aufweisen. Insbesondere Eisenaluminide (FeAl) sind aufgrund guter mechanischer Eigenschaften und der guten Verfügbarkeit der wichtigsten Hauptlegierungselemente attraktiv. Speziell entwickelte FeAl-Legierungskonzepte ermöglichen eine wirtschaftliche Produktion im Kokillenguss, bei der die Erstarrung der Schmelze spezielle komplexe Gefüge ermöglicht, um die hohen thermischen und mechanischen Eigenschaften durch eine hohe Anzahl von harten Ausscheidungen entlang der Korngrenzen zu erreichen. Zu diesen Eigenschaften gehört aber auch, dass notwendige Bearbeitungsschritte, wie das Schlichtfräsen, zur Erzielung komplexer Endkonturen, zu vorzeitigem Werkzeugverschleiß und geringen Oberflächengüten führen. Für das finale FeAl-Bauteil ist eine hohe Oberflächenintegrität insbesondere in sicherheitsrelevanten Anwendungen in der Luftfahrt oder im Energiebereich erforderlich. Aus diesem Grund konzentriert sich die vorliegende Untersuchung auf die Mechanismen und die Minimierung des Werkzeugverschleißes und die Auswirkungen auf die Oberfläche eines in Kokille vergossenen FeAl-Bauteils. Neben den Optimierungen des Fräsprozesses und der Werkzeugparameter (Geometrie, Material) wird ein modernes hybrides Bearbeitungsverfahren, das ultra-schallunterstützte Fräsen (USAM), eingesetzt, bei dem eine Überlagerung mit einer hochfrequenten Schwingung des rotierenden Werkzeugs erzeugt wird. Analysen der Kräfte und Temperaturen im Fräsprozess, der Verschleißerscheinungen am Werkzeug und der Oberflächenintegrität zeigen positive Auswirkungen durch USAM. Darüber hinaus wird eine valide Grundlage für die Optimierung des Werkzeugs und des Fräsprozesses geschaffen, um eine hohe Oberflächenintegrität (z. B. Verringerung von Zugeigenspannungen und Defekten) und eine längere Werkzeuglebensdauer zu gewährleisten, die zukünftig eine wirtschaftliche Herstellung von FeAl-Bauteilen ermöglicht. T2 - 5. Symposium Materialtechnik CY - Clausthal-Zellerfeld, Germany DA - 23.02.2023 KW - Eisenaluminid KW - Ultraschallunterstütztes Fräsen KW - Werkzeugverschleiß KW - Oberflächenintegrität PY - 2023 VL - 12 SP - 738 EP - 748 PB - Shaker Verlag CY - Düren AN - OPUS4-59219 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kulow, Anicó A1 - Witte, S. A1 - Beyer, S. A1 - de Oliveira Guilherme Buzanich, Ana A1 - Radtke, Martin A1 - Reinholz, Uwe A1 - Riesemeier, H. A1 - Streli, C. T1 - A new experimental setup for time- and laterally-resolved X-ray absorption fine structure spectroscopy in a 'single shot' N2 - In this work, a new setup for dispersive XAFS measurements is presented. This reproducible and scanningfree setup yields both time- and laterally-resolved XAFS experiments in a ‘single-shot’. It allows a straightforward adjustment for probing different elements covering many relevant applications in materials science. An incoming energetic broadband beam is diffracted by a Si (111) crystal after passing through the sample and collected by an area sensitive detector. Depending on the energy range of the incoming beam, XANES and/or EXAFS spectra can be recorded with a time resolution down to 1 s. The feasibility of this setup was demonstrated at the BAMline at BESSY II (Berlin, Germany) with reference Fe and Cu foils and the results are hereby presented and discussed. Additionally, an application where time resolution on the second scale is required is briefly evaluated. The presented example concerns studying early stages of zinc(II)2-methylimidazolate (ZIF-8) crystallization. This is particularly important for biomedical applications. KW - X-ray spectroscopy KW - X-ray absorption fine structure KW - Time-resolved KW - Laterally-resolved KW - Experimental setup PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1039/c8ja00313k SN - 0267-9477 SN - 1364-5544 VL - 34 IS - 1 SP - 239 EP - 246 PB - Royal Society of Chemistry CY - London AN - OPUS4-47207 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -