Offene studentische Arbeiten am IDD

Die künstliche Züchtung von biologischen Geweben und Organen ist ein seit vielen Jahren verfolgtes Forschungsziel im Bereich der Regenerativen Medizin. Hierbei werden lebende Zellen aus Gewebespenden entnommen, vermehrt und mit sogenannten Gerüstmaterialien und biologischen Faktoren kombiniert. Diese sogenannte Biotinte kann anschließend 3D verdruckt werden, um eine vorgegebene Struktur zu bilden.

Im Rahmen des Projektes soll eine mit Kollagenfasern additivierte Biotinte verdruckt werden. Dies schließt die Integration von lebenden Zellen mit ein, z.B. Muskelzellen oder Nervenzellen. Das gedruckte Modell muss umfassend charakterisiert werden, bspw. Vitalität, Proliferation, Morphologie, Bildung von Muskelfaserbündeln bzw. Neuritenausbildung.

Ziel dieser Arbeit ist die quantitative Charakterisierung der thermodynamischen Eigenschaften des Fluidsystems hinsichtlich Wärmeleitung, -senken und –quellen einer Labordruckmaschine mithilfe eines physikalischen Modells. Hierzu sollen zunächst ein theoretisches Modell für die vorhandene Konstruktion erstellt und anschließend mit realen Versuchsreihen kalibriert und validiert werden.

In dieser Arbeit sollen zunächst mithilfe experimenteller Versuche eine Datenbasis für die quantitative Verdampfung von Druckfluiden generiert und anhand dieser anschließend ein datengetriebenes Modell der Verdampfung von Druckfluiden entwickelt werden.

Hyperelastische Kunststoffe zeichnen sich durch eine hohe Verformbarkeit bei vollständiger Reversibilität der Verformung aus. Aufgrund ihrer Eigenschaften sind hyperelastische Kunststoffe in vielen Anwendungsfällen wechselnder Beanspruchung ausgesetzt.

In dieser Arbeit soll untersucht werden, welchen Einfluss die Kombination von hyperelastischen Kunstoffen mit elektronischen Bauteilen auf die mechanischen Eigenschaften des entstehenden Kompositwerkstoffs hat. Weiterhin sollen die Beanspruchungen, welchen die elektronischen Bauteile im Zuge äußerer Belastungen des Kompositwerkstoffs ausgesetzt sind, quantifiziert werden.

Anders als die meisten anderen Druckverfahren ist der Tampondruck nur wenig automatisiert. Insbesondere häufig wechselnde Aufträge sowie die relativ kleinen Stückzahlen je Auftrag führen dazu, dass die Maschinen häufig manuell bedient und umgerüstet werden müssen.

In dieser Arbeit soll das Expertenwissen systematisch erfasst und wissenschaftlich aufbereitet werden. Die Erkenntnisse sind mit Handlungsempfehlungen aus der Literatur zu vergleichen. Abschließend soll ein qualitatives Konzept zur Prozessregelung des Tampondrucks entwickelt werden.

Der Tampondruck ist als einzigartiges Druckverfahren in der Lage, empfindliche und unebene Objekte wie bspw. Gläser zu bedrucken. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Labormaschine für den Tampondruck derart erweitert werden, dass eine Messung der Drucktampons hinsichtlich der elektrostatischen Eigenschaften möglich ist. Hierzu soll die elektrostatische Ladung sowohl gemessen als auch erzeugt werden können.