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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-01-01 - 2022-09-30

Ziel des Projektes ist die systemintegrierte und belastungsabhängige Bewertung der Langzeitzuverlässigkeit von Hochgeschwindigkeitsweichen mit Schwerpunkt auf Rissinitiierung und Risswachstum ausgehen vom Schienenfuß beweglicher Kreuzungspunkte. Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung eines detaillierten Verständnisses der Dynamik des gesamten nichtlinearen Systems "Radsatz - Schiene - Feste Fahrbahn - Boden", wobei einerseits der Einfluss der Steifigkeit der Platte, des Betonasphaltmörtels und des Bodens und andererseits die niederamplitudigen, hochzyklischen Schwingungen aus dem Rad-Schiene-Kontakt auf die Belastung der Weichenschienen erfasst werden. Letztlich sollen die Eckpfeiler für ein integriertes Instandhaltungskonzept für Hochgeschwindigkeitsübergänge geschaffen werden. Das vorliegende Projekt selbst ist Teil des gemeinsam definierten Forschungsprogramms des COMET K2 Center on "Integrated Computational Material, Process and Product Engineering (IC-MPPE)" und unterstützt die Erreichung der in diesem Forschungsprogramm definierten Ziele. Die Beteiligung der BOKU (IPM) liegt in der Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens von R260 Stahl im Bereich sehr hoher Lastspielzahlen mittels Ultraschall-Ermüdungsversuche.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2020-09-01 - 2023-08-31

Spider silk (SPSI) has been established as one of nature’s most fascinating materials due to its unique properties. A remarkable application of the SPSI is its use in reconstructive medicine as nerve guidance structure/filament for nerve regeneration. The Schwann cells (SCs), which are a crucial part of the nerve regeneration process adhere to SPSI and migrate along it to support axonal elongation. SPSI degrades without inflammatory response or physiological pH changes. However, the interaction between the SCs and the silk and by that the SPSI properties, that promote SC adhesion are still unclear. The aim of this project is to elucidate material properties of SPSI, that are crucial for its unique performance in nerve regeneration. Not all spider silks show the same medical success, and we believe that properties such as composition, ultrastructure, and mechanical behavior have a pronounced influence on the acceptance of SPSI by SCs. Therefore, by combining experiments consisting of in vitro studies and the material characterization of various SPSIs, the properties, which are responsible for the advanced success of SPSI in nerve regeneration, will be clarified.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-02-01 - 2022-01-31

Bio-resorbierbare Implantatmaterialien sind in den letzten Jahren in den Fokus der Forschung gerückt. Besonders vielversprechend für Knochenimplantate sind Magnesiumlegierungen, deren Biokompatibilität und grundsätzliche Eignung als Implantatmaterialien bereits demonstriert wurde. Da Knochen ein komplexes, höchst anpassungsfähiges Material ist und bekanntermaßen auf mechanische Stimuli und chemische Einflüsse reagiert, kann erwartet werden, dass das Einsetzen eines Implantats und dessen Abbau die Struktur des Knochens verändert, was auch durch unsere bisherigen Ergebnisse gestützt wird. Dennoch fehlt nach wie vor eine detaillierte Untersuchung der strukturellen Änderungen von Knochen auf mehreren Längenskalen während des Implantatabbaus. Dies ist von großem wissenschaftlichem Interesse, da es ein Modellsystem für die Antwort des Knochens auf eine sich ständig ändernde Grenzfläche, an der die Heilung stattfindet, und sich ändernde Lastsituation darstellt. Dies ist ebenfalls von großer Wichtigkeit für die zukünftige klinische Anwendung bioresorbierbarer Implantate und die Optimierung der medizinischen Behandlung. Das Ziel dieses Projekts ist daher die Erforschung der Strukturänderung von Knochen auf mehreren Längenskalen durch ein sich auflösendes Magnesium-Implantat, die Korrelation der Strukturänderungen mit Änderungen der Lastsituation und die Erforschung der Konsequenzen für die mechanische Performance von Knochen.

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