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Research software has become a central asset in academic research. It optimizes existing and enables new research methods, implements and embeds research knowledge, and constitutes an essential research product in itself. Research software must be sustainable in order to understand, replicate, reproduce, and build upon existing research or conduct new research effectively. In other words, software must be available, discoverable, usable, and adaptable to new needs, both now and in the future. Research software therefore requires an environment that supports sustainability.
Hence, a change is needed in the way research software development and maintenance are currently motivated, incentivized, funded, structurally and infrastructurally supported, and legally treated. Failing to do so will threaten the quality and validity of research. In this paper, we identify challenges for research software sustainability in Germany and beyond, in terms of motivation, selection, research software engineering personnel, funding, infrastructure, and legal aspects. Besides researchers, we specifically address political and academic decision-makers to increase awareness of the importance and needs of sustainable research software practices. In particular, we recommend strategies and measures to create an environment for sustainable research software, with the ultimate goal to ensure that software-driven research is valid, reproducible and sustainable, and that software is recognized as a first class citizen in research. This paper is the outcome of two workshops run in Germany in 2019, at deRSE19 - the first International Conference of Research Software Engineers in Germany - and a dedicated DFG-supported follow-up workshop in Berlin.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Herstellung und die Eigenschaften von APSund HVOF-gespritzten Schichten aus dem gesamten System Cr2O3-TiO2 erstmalig systematisch untersucht. Für die Herstellung experimenteller Beschichtungspulver auf der TiO2-reichen Seite, aber auch für die Interpretation der Phasenzusammensetzungen der Schichten wurde das Cr2O3-TiO2-Phasendiagramm eingehend analysiert. Neben kommerziell verfügbaren Pulvern auf der Cr2O3-reichen Seite wurden im Rahmen der Arbeit fünf durch agglomerieren und sintern hergestellte experimentelle Pulver auf der TiO2-reichen Seite verwendet. In diesen experimentellen Pulvern konnten die angestrebten Phasenzusammensetzungen gezielt eingestellt werden. Mit beiden Spritzverfahren konnten homogene und porenarme Schichten hergestellt werden. Durch die Spritzprozesse kommt es zu erheblichen Veränderungen der Phasenzusammensetzungen. Bei der Schichthärte, dem spezifischen Widerstand der Schichten, als auch bei der Beständigkeit im ungeschmierten Reib-/Gleitverschleiß existiert eine Abhängigkeit der Eigenschaften vom Cr2O3-Gehalt. Die erwarteten niedrigen spezifischen Widerstände auf der TiO2-reichen Seite wurden bestätigt. Als hochtemperaturstabile, elektrisch leitfähige keramische Schichten besitzen sie ein hohes Anwendungspotential. Die Vorteile der Schichten im ungeschmierten Reib-/Gleitverschleiß liegen bei Hochtemperaturanwendungen.
In the current study, the tribological properties of TiC-based coatings paired with polycrystalline alumina under unlubricated sliding conditions were investigated in order to demonstrate the technological and engineering potential of such coatings. (Ti,Mo)(C,N)-Co coatings were prepared from an agglomerated and sintered spray powder by HVOF spraying using JP-5000 equipment. Cr3C2-NiCr coatings were studied for comparison. Sliding wear tests were performed over the temperature range from 23°C to 800°C with sliding speeds in the range 0.3-3 m/s, a wear distance of 5000 m and a normal force of 10 N. Wear rates of coatings and sintered alumina counterparts were measured separately. Compared with Cr3C2-NiCr coatings, (Ti,Mo)(C,N)-Co coatings showed significantly lower total wear rates, corresponding to those found in the region of mixed/boundary lubrication. With few exceptions, the coefficients of friction were found to be lower for (Ti,Mo)(C,N)-Co coatings than for Cr3C2-NiCr coatings. After tests were performed, the coating microstructures were studied by optical microscopy and SEM. The oxide scales formed on the coating surfaces were investigated by SEM and X-ray diffraction. Comparison of the total wear rates of the couples consisting of sintered alumina and a (Ti,Mo)(C,N)-Co coating with those of other alumina-ceramic and hardmetal-hard metal tribological systems demonstrates the immense potential of TiC-based coatings for sliding wear applications.
Evaluation of an interlaboratory comparison of the chemical assay of U, Th oxide coated particles
(1981)
We report a two-step process for the immobilization of gold nanocubes (Au-NCs) on a glass surface using a combination of extraction and exchange reaction using poly (sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) and trisodium citrate (TSC). Cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) stabilized gold nanocubes (CTAC/Au-NCs) synthesized by a microfluidic synthesis procedure were successfully deposited on silane-modified glass substrate after extraction of excess CTAC using chloroform followed by exchange of CTAC to TSC on the surface of Au-NCs. Further, TSC/Au-NCs were found to be highly stable and suitable for microfluidic sensing of different glucose concentrations using localized surface plasmon resonance (LSPR) spectroscopy offering an improved sensitivity (126.37 nm/RIU).
Die Anwendung von Leichtbauprinzipien im Stahlbau, wie z.B. die Verwendung von aufgelösten Tragstrukturen, sog. Jackets-Fundamenten, bietet ein großes Potential zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, insbesondere im Hinblick auf die benötigte Stahlmenge.
In diesem Vortrag zeigen wir die Potenziale einer vollständigen Digitalisierung der schweißtechnischen Fertigungs- und Prüfkette auf, um eine vollautomatische Fertigung sowie Qualitätsprüfung von Rohrknoten als Schlüsselelement von Jackets-Fundamenten zu ermöglichen. Darüber hinaus wird der Zusammenhang zwischen der Geometrie der Nahtform und der resultierenden Ermüdungsfestigkeit durch numerische Methoden unter Einbeziehung bionischer Prinzipien bewertet. Es wird gezeigt, dass Hohlprofilknoten vollautomatisch unter Berücksichtigung von Geometrietoleranzen geschweißt werden können. Darüber hinaus konnte die Nahtform gemäß den numerischen Modellen hergestellt werden, was ein großes Potenzial für eine verlängerte Lebensdauer bietet. Anschließend werden die Verbesserungen bei der Ressourceneffizienz und die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet.
Bacterial biofilms can pose a serious health risk to humans and are less susceptible
to antibiotics and disinfection than planktonic bacteria. Here, a novel method
for biofilm eradication based on antimicrobial photodynamic therapy utilizing
a nanoparticle in conjunction with a BODIPY derivative as photosensitizer was
developed. Reactive oxygen species are generated upon illumination with
visible light and lead to a strong, controllable and persistent eradication of
both planktonic bacteria and biofilms. One of the biggest challenges in biofilm
eradication is the penetration of the antimicrobial agent into the biofilm and
its matrix. A biocompatible hydrophilic nanoparticle was utilized as a delivery
system for the hydrophobic BODIPY dye and enabled its accumulation within the
biofilm. This key feature of delivering the antimicrobial agent to the site of action
where it is activated resulted in effective eradication of all tested biofilms. Here,
3 bacterial species that commonly form clinically relevant pathogenic biofilms
were selected: Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Streptococcus
mutans. The development of this antimicrobial photodynamic therapy tool for
biofilm eradication takes a promising step towards new methods for the much
needed treatment of pathogenic biofilms.