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Studentische Arbeiten in der Angewandten Werkstofftechnik

Studenten/Auszubildende

auf Anfrage

Dr. Michael Goldberg

+49-351-4081-750

Praktikum, Diplom, Master, Bachelor

Übersicht der Themenangebote

Elektrochemische Dekontamination von elektrisch leitfähigen Oberflächen

EDeKo

Die Zielsetzung des Vorhabens „Elektrochemische Dekontamination von elektrisch leitfähigen Oberflächen“ liegt in der Erarbeitung der Grundlagen zur Erweiterung und Optimierung der bestehenden Reinigungs- und Hygieneschritte von medizinischen Gerätschaften und Instrumenten (z. B. hochkomplexe und feingliedrige multifunktionale Handstücke von Zahnärzten und Augenärzten, Spezialwerkzeuge für die Chirurgie, Endoskope) sowie von Klima- und Kälteanlagen (Verdunstungskühlanlagen, (Trink-)Wasserleitungen und Luftkanälen), die die Brutstätte für (humanpathogene) Krankheitserreger, wie Legionellen, Schimmelpilze und Biofilme sein können. Während des Projektes sollen die wissenschaftlichen Grundlagen der elektrochemischen Erzeugung reaktiver Sauerstoffverbindungen (reactive oxygen species, ROS vertiefend erforscht werden und so die Grundlage für die elektrochemische Dekontaminations- und Reinigungsmethode bilden. Hierbei müssen jedoch noch mehrere Parameter der verwendeten elektrochemischen Kathoden-Halbzelle (Kathodenmaterial, Leitsalz, pH-Wert der Pufferlösung, etc.) angepasst und umfangreich analysiert und optimiert werden.

Als Ergebnis soll eine elektrochemische Methode dargestellt werden, mit welcher die Erzeugung von hochreaktiven ROS unter chemisch-milden und materialschonenden Bedingungen möglich ist. Diese Methode soll dann die wissenschaftliche Grundlage für eine neue, unterstützende Reinigungsmethodik sein, die in bestehenden Reinigungs- und Sterilisations-Vorschriften von (ambulanten) Ärztehäusern und Krankenhäusern implementiert werden kann, um eine deutliche Verbesserung der Hygiene für z. B. chirurgische Geräte und Instrumente zu gewährleisten. Ebenso soll die Methode Einzug in die hygienische Reinigung von Kälteanlagen sowie von Wasserleitungen halten.

Das Projekt verbindet die komplexe, interdisziplinäre Betrachtung chemischer, physikalischer, materialwissenschaftlicher und elektrochemischer Aspekte. Der/Die BewerberIn sollte grundlegende Erfahrungen in Chemie und Elektrochemie besitzen.

Kontakt: Dr. rer. nat. Torsten Burkholz; Tel.: 0351-4081-758; Torsten.Burkholz@ilkdresden.de

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Programmierung einer APP - Thermodynamische Eigenschaften von Kältemitteln, Ölen und Ihrer Gemische

Für Ingenieure und Techniker der Kältetechnik war es früher üblich, einen Kältemittelschieber ähnlich einem Rechenschieber zu verwenden (s. Abb. 1). Derzeit werden diese Geräte durch moderne Apps für Handys oder Computersoftware ersetzt (Danfoss, Bitzer).

Ein weiteres in der Kältemitteltechnik genutztes Werkzeug, ist der sogenannte Daniel-Plot (s. Abb. 2). Dieser zeigt die Abhängigkeit der Konzentration und der Viskosität eines Kältemittel-Öl-Gemisches von Druck und Temperatur. Für Techniker und Ingenieure sind zusätzlich weitere Ei-genschaften der Kältemittel-Öl-Gemische von Interesse, wie zum Beispiel die Mischbarkeit oder Wärmeleitfähigkeit. Diese Daten finden sich in den technischen Datenblättern der verwendeten Käl-temaschinenöle. Um den Aufwand nach der Suche solcher Daten zu minimieren, plant das ILK Dresden eine mobile Anwendung zu schaffen, in der diese Daten leicht abgerufen werden können.

Die Aufgabe des Praktikanten besteht in der Programmierung der mobilen Anwendung. Die not-wendigen Daten werden in parametrisierter Form in der Software hinterlegt und mit Hilfe von poly-nomischen Beschreibungen in Grafiken umgesetzt. Der Bewerber sollte ausreichende Erfahrungen in der Programmierung mobiler Anwendungen besitzen.

In einem jungen Team aus Wissenschaftlern und Laboranten lernt der Praktikant den Alltag eines industrienah ausgelegten Institutes kennen. Der Praktikant wird auch mit den Messmöglichkeiten zur Messung thermodynamischer Eigenschaften von Fluiden, wie Dichte, Dampfdruck, Viskosität, zur Mischungslücke mit Ölen etc. bekannt gemacht und selbstständig Messungen durchführen können.

Kontakt: Dr. rer. nat. Steffen Feja; Tel.: 0351-4081-767; Steffen.Feja@ilkdresden.de

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Thermische Transporteigenschaften von Low GWP Arbeitsstoffen der Kältetechnik

Bei zahlreichen technischen Prozessen in Kältemaschinen und Wärmekraftmaschinen werden verflüssigte Gase als Arbeitsmedien eingesetzt. In Kältemaschinen werden traditionell halogenierte Flüssigkeiten verwendet. Diese tragen jedoch einen wesentlichen Beitrag zur Erderwärmung bei, so dass über alternative Fluide nachgedacht werden muss.

Im Rahmen der Arbeiten soll mittels am ILK entwickelten Wärmeleitfähigkeitsmessapparaturen von verschiedenen ausgewählten Low GWP Arbeitsstoffen, auch bei erhöhtem Druck von bis zu 50 bar, die Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit gemessen werden. Im Vordergrund der Arbeiten steht die Weiterentwicklung der Messapparaturen. Hierbei kann es sich um konstruktive Aspekte, aber auch um die Anbindung der Messapparatur an den Computer handeln.

Betreuer/Kontakt: Dr. rer. nat. Steffen Feja; Tel.: 0351-4081-767; Steffen.Feja@ilkdresden.de

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Thermodynamische Eigenschaften von neuartigen Kältemittel-Öl-Gemischen

Bei zahlreichen technischen Prozessen in Kältemaschinen und Wärmekraftmaschinen werden verflüssigte Gase als Arbeitsmedien eingesetzt. In Kältemaschinen werden traditionell halogenierte Flüssigkeiten verwendet. Gerade letztere tragen jedoch einen wesentlichen Beitrag zur Erderwärmung bei, so dass über alternative Fluide nachgedacht werden muss.

Im Rahmen des Praxissemesters sollen Messungen an verschiedenen Messapparaturen von thermodynamischen Eigenschaften von Kältemittel-Öl-Gemischen durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um die Eigenschaften Dichte, Dampfdruck, Viskosität, Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität und elektrische Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen und erhöhten Drücken. Die Messungen sollen außerdem mit bereits am ILK vorliegenden Messungen verglichen werden. Die Messungen stehen in engem Zusammenhang mit der industriellen Einführung von Low GWP Kältemitteln und dem Ausstieg der Europäischen Union beim Einsatz und der Produktion treibhauseffektfördernder Chemikalien (F-Gase Verordnung).

Betreuer/Kontakt: Dr. rer. nat. Steffen Feja; Tel.: 0351-4081-767; Steffen.Feja@ilkdresden.de

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