Immer brav die Zähne putzen

Kaum jemand, der sich nicht durch irgendeine Leckerei nicht schon einmal eine Plombe aus den Zahn gezogen hat oder dem ein Teil abgebrochen ist. Das ist ärgerlich, besonders, da dies meist noch im Kinderalter geschieht, wo der Gang zum Zahnarzt mit noch mehr Herzklopfen verbunden ist. Gerade eher zähe Karamellsüßigkeiten bilden da den Zwiespalt zwischen Genuss und Bangen um die Zähne.

Wenn es sich um Zähne und Füllungen dreht, kennt sich der Chemiker Christian Gorsche hervorragend aus. Dieser Tage hat er für die von ihm entwickelte Kunststoff-Zahnfüllung des Resselpreis der Technischen Universität Wien erhalten.

Resselpreisträger Christian Gorsche ©TU Wien

Kunststofffüllungen werden von Zahnärzten in die gebohrten Löcher gestrichen. Durch Bestrahlung mit speziellem Licht wird eine Kettenreaktion im Kunststoff hervorgerufen, die das Material aushärten lässt. Das derzeitige Problem ist, dass das Kunststoffmaterial beim Aushärten etwas schrumpft. Dadurch können sich innere Spannungen bilden, am Füllungsrand Spalten entstehen und Mikro-Risse Bakterien neue Nistplätze bieten. Der Burgenländer fasst zusammen: “Die Härte dieser Materialien ist meist recht hoch, aber das genügt noch nicht. Auch Glas ist sehr hart, ist aber nicht besonders stabil. Zusätzlich zur Härte wollen wir eine hohe Schlagzähigkeit erreichen, das Material soll auch bei starker Belastung nicht brechen.”

Im Rahmen seiner Dissertation hat Gorsche nun eine Kunststoff-Füllung entwickelt, die verbesserte Eigenschaften besitzt. Die Aushärtung erfolgt gleich schnell wie bei üblichen Füllungen, doch läuft die Reaktion anders ab. Konkret findet die Aushärtung erst am Ende der Kettenreaktion statt, sodass das Material lange flüssig bleibt und sich entspannen kann.

 

Material alleine macht es nicht, auch das Wissen um den richtigen Einsatz – in welcher Anordnung – der Baustoff seine Eigenschaften ideal einsetzen kann, ist gefragt. Die TU Wien hat bereits in den letzten Jahren mit verschiedenen markanten neuen Konstruktionsweisen für Aufstehen gesorgt. Von der klappbaren Brücke bis zur Betonkuppel, die durch ein Luftpolster in Form gebracht wird. Dieser Tage konnte erneut eine neue Technik erprobt werden.

Der doppelwändige Aufbau ist gut zu erkennen.

Betonturm – mit Doppelwand

Prof. Johann Kollegger am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien hat mit seinem Team eine neue Turmbautechnik entwickelt. “Meist werden beim Bau von Windkraftanlagen große Betonfertigteile an die Baustelle geliefert, zu einem Turm zusammengesetzt und dann aneinander fixiert”, schildert Prof. Kollegger. “Das geht zwar recht schnell, doch die Kosten für den Sondertransport großer Fertigteile können oft sehr hoch sein, und auch bei dem Ermüdungswiderstand kann es Probleme geben, weil die Betonteile bloß durch Stahlspannglieder zusammengehalten werden.”

In der neu entwickelten Technik werden große Doppelwandelemente in einem ersten Schritt am Boden zusammengefügt und dann aufeinandergehoben. Danach wird in den noch hohlen Raum der Doppelwandsegmente Beton gegossen.

Dadurch entsteht ein monolithischer Betonblock, in dem die Segmente äußerst stabil miteinander verbunden sind. In einem ersten Test konnte die Bauweise erfolgreich getestet werden. Man ist sich sicher, dass die Errichtung von Windkraftanlagen dadurch kostengünstiger wird und auch schneller erfolgt. “Die neue Baumethode ist einfach und schnell, die Doppelwandelemente sind problemlos zu transportieren. Nach all unseren bisherigen Erfahrungen ist zu erwarten, dass unsere Methode wirschaftlich ist und sich gegenüber den bisherigen Bauweisen etablieren kann”, ist Prof. Johann Kollegger zuversichtlich.

 

Nun einmal ehrlich: könnten Sie sich noch vorstellen im Auto ohne Navi in den Urlaub zu fahren? Es scheint beinahe unvorstellbar wie man früher nur mit Straßenkarte ausgerüstet von A nach B gekommen ist. Umständlicher war es allemal. Mittlerweile wird oft bereits das Navi angeworfen, wenn man zum ersten Mal zur neuen Wohnung eines Freundes fährt. Tatsächlich ist eine Orientierungshilfe aber gerade in weitläufigen Gebäuden von großer Hilfe, so beispielsweise bei Flughäfen. Hier kommt nun die neue Navigations-App der TU Wien ins Spiel. Was auf den ersten Blick wenig originell klingt, steckt doch voller Überraschungen, denn: die App greift nicht auf GPS-Daten zurück.

Wissen, wo es lang geht. Quelle: futurezone.at Foto: TU Wien

Navigations-App
Die App der TU Wien beschreitet neue Wege und folgt einem etwas anderen Ansatz. Das Bild der Handy-Kamera wird nämlich nach markanten Punkten durchsucht und mit einer gespeicherten Karte des Gebäudes verglichen. Auf diese Weise lässt sich die Position sehr genau bestimmen, und die App weiß genau, wo man ist und wohin man blickt. In Folge können auf dem Bild z.B. Wegweiser eingeblendet werden, die z.B. gerade beim schnellen Terminalwechsel hilfreich sind. Fortan sind also Irrwege ausgeschlossen.

 

“Mit studify bringen wir die Studenten durch ihr Studium”, erklären die beiden Gründer von studify Alexander Pöllmann und Andreas Aigner. Ein ganz schön hochgestecktes Ziel, aber was bietet diese soziale Plattform tatsächlich? Bis dato ist es für Studenten oft nervenaufreibend, da etliche notwendige Informationen im Netz verstreut sind. “Wir hatten es irgendwie satt, uns durch zig Facebook-Gruppen, Dropbox-Ordner und Webseiten zu graben”, schildern die beiden. So entstand die Idee eine Plattform zu gründen, auf dem alle Informationen, Inhalte, Dateien, Erfahrungsberichte, aber auch Events und Jobs gesammelt werden. Zudem sollen Online-Vorlesungen im Video-Format zugänglich sein. Inzwischen ist das Start-Up bei T minus Null angelangt und darf sich Gewiner der “Red Bull Road to Pioneers” nennen.

www.studify.at

Studify
Erstens: auf dem Portal können sich ausschließlich Studenten mit einer universitären E-Mail Adresse registrieren. Zweitens: das Portal fußt auf Studify Boards, Studify Events, Studify Courses und Studify Career. Während Studify Boards vor allem als Kommunikations- und Austauschtool gebraucht wird, kann man sich über Studify Events zu aktuellen Festen und dergleichen informieren. Studify Courses wiederum enthält Online-Prüfungsvorbereitungen wie auch Live- oder Online-Videokurse. Derzeit werden Online-Videos für Vorlesungen an der WU Wien und TU Wien angeboten, andere werden folgen.  Bei Studify Career soll Studenten hinsichtlich Karriere unter die Arme gegriffen werden. “Hier werden Studenten mit den richtigen Unternehmen zusammengebracht, sodass perfekte Teams entstehen können”, gibt Pöllmann an.

Klingt spannend. Das sollte sich kein Student entgehen lassen.
Übrigens: kostenlos 

 

Fallschirmspringen
Für manche der beste Sport oder das faszinierendste Hobby der Welt. Der Adrenalinkick beim Absprung und die minutenlange, atemberaubende Sicht auf schöne Landschaftszüge sind für die meisten einfach unbezahlbar. Der Sprung ins Ungewisse stellt für viele aber gerade die große Hürde dar. So auch für Horst Eidenberger: “Auf die Idee kam ich, weil ich schon lange mal einen Fallschirmsprung machen wollte, für einen echten aber dann doch zu wenig mutig war.” So hat er, selbst Wissenschafter des Instituts für Softwaretechnik, ganz “simpel” ein Projekt gestartet. Zusammen mit seinen Kollegen wurde der Jumpcupe entwickelt.

Jumpcube. Foto: Gerhard Deutsch, Quelle: futurzone.at

Jumpcupe - Absprung: virtuell
Zusammen hat das Team schließlich das virtuelle System perfektioniert. Der Sprungwillige wird mit 3D-Brille ausgestattet, ein Seilsystem, Ventilatoren und hochauflösende Bilder sorgen für den Rest. Drei Minuten dauert der virtuelle Sprung, hinter dem ganz schön viel Rechenpower steckt. Schließlich soll je nach Blickrichtung das richtige Bild angezeigt werden. Zusätzlich werden beim “Sprung” ebenso passend Ventilatoren angesteuert, die für kräftigen Gegenwind sorgen. Feiner Wassernebel lässt den Fall durch Wolken spürbar nachfühlen.

Ein außerordentliches Erlebnis mit garantiert sicherer Landung! Derzeit zollt der Sprung dem 200-jährigen Bestehen der TU Wien Zoll und inkludiert eine kleine Zeitreise, die beim Fall Wissenswertes per Bild und Audio vermittelt.

 

Wenn sich Forscher zu einem Bier treffen…
Hermann Scharfetter, Stefan Spirk und Andreas Petrovic haben ihre Köpfe zusammengesteckt. Die drei Forscher trafen sich an der TU Graz und haben zunächst über verschiedene Dinge sinniert. Während sie ihre Forschungsarbeiten diskutierten, kamen sie auf den quantenmechanischen Effekt der Quadrupolrelaxation zu sprechen. Schließlich war die Überlegung geboren, ob man sich dieses Effektes für eine verbesserte MR-Tomografie bedienen könnte. Mithilfe dieser neuen Klasse an Kontrastmitteln für Magnetresonanz-Messungen könnten genauere Tomografie-Bilder erzeugt werden. “Außerdem werden Abbildungen möglich, die man bisher gar nicht machen konnte”, erklärt Scharfetter.

Sprik, Scharfetter und Petrovic Quelle: www.kleinezeitung.at

Ein ganzes Jahr bastelte Scharfetter schließlich an einem ausgeschlachteten Mikrowellenherd und hatte schließlich ein Gerät, das ihre Überlegungen stützen konnte. Für weitere Schritte haben die drei Steirer in Folge diverse Forscher wie etwa Quantenphysiker und Nano-Partikel-Spezialisten wie auch Toxikologen herangeholt. Mittlerweile haben die drei Steirer mit ihrer wohl bahnbrechenden Überlegung EU-Forschungsmittel von 2,5 Millionen Euro lukriert und sind eifrig mit der Umsetzung ihrer Idee beschäftigt.

 

Ein heißes Pflaster
Das sind brandneue Straßenabschnitte alle mal. Ohne Hitze geht nichts. Das Bitumen, welches das Gestein im Asphalt zusammenhält, lässt sich nunmal nur bei sehr hohen Temperaturen bearbeiten. Das bedeutet zwangsläufig einen hohen Energieaufwand und sehr anstrengende Arbeitsbedingungen.

Gussasphalt (links) und Walzasphalt (rechts). Quelle: http://www.tuwien.ac.at/aktuelles

Die TU Wien forscht indessen an umweltfreundlicheren Gussasphaltmischungen. Diese sollen bereits bei im Vergleich niedrigeren Temperaturen dieselbe Qualität wie derzeit gängige Mischungen aufweisen. Derzeit wird in Österreich etwa die Jahres-Energieleistung eines mittelgroßen Flusskraftwerkes für die jährliche Produktion von Asphalt verwendet. Im Straßenbau selbst wird meist Walzasphalt verwendet, da schwere Maschinen diesen verdichten können. Oftmals können diese jedoch nicht eingesetzt werden – etwa bei Brücken oder engen Innenstadtbaustellen. Somit wird auf Gussasphalt zurückgegriffen, der nicht mehr verdichtet werden muss.

“Bei Walzasphalt hat es sich bewährt der Mischung etwas Wachs beizufügen”, erklärt Bernhard Hofko vom Institut für Verkehrswissenschaft der TU Wien. “Unterhalb einer kritischen Temperatur kristallisiert das Wachs aus, dann wirkt es sogar eher versteifend und verringert die Anfälligkeit des Asphalts der Spurrinnenbildung, führt Hofko weiter aus. Derzeit werden an der TU Wien Experimente zu verschiedenen Asphaltmischungen durchgeführt. Neben Belastungstests wird etwa auch das Verhalten bei unterschiedlichen Temperaturen eruiert.

Förderpreis für besseren Asphalt
Bislang zeigen die Experimente, dass Wachs auch bei Gussasphalt positive Auswirkungen hat. Das Potential der umweltfreundlichen Mischung hat auch die Wiener Wirtschaftskammer erkannt, die das Projekt mit einem Förderpreis unterstützt. In den nächsten Monaten wird sich nun zeigen, welche Rezeptur tatsächlich die beste ist. Das Ziel ist klar – umweltfreundlicher Gussasphalt, der den Energieverbrauch wie auch den CO2-Ausstoß senkt.

 

Es klingt eigenartig
Aber Forscher der Technischen Universität Wien (TU) haben es geschafft und sind dem Ziel mithilfe neuer Baukonstruktionen bislang kostenintensive Konstruktionen obsolet zu machen einen großen Schritt näher gekommen. Grundsätzlich sind doppelt gekrümmte Schalen sehr widerstandsfähig, um den Beton jedoch in die gewünschte Form zu bringen, waren bisher aufwendige Stützkonstruktionen aus Holz notwendig. Die “Pneumatic Wedge Methode” stellt sich als neuartige und um einiges simplere Methode dar.

Luftkissen und Stahlseil sorgen dafür, dass sich der Beton hebt. Quelle: http://science.apa.at

Pneumatic Wedge Method
Bei diesem neuen Bauverfahren wird die Betonplatte flach am Boden gegossen und vollkommen ausgehärtet. Darunter liegt jedoch ein Luftpolster, das aufgeblasen wird. Das Luftkissen selbst besitzt eine spezielle Folie, wobei im Zuge des langsamen Aufblasens gleichzeitig ein außen um die Betonplatte verlaufendes Stahlseil gespannt wird, das den Beton zusammenzieht, während sich die Schale sozusagen langsam hebt. Derart krümmt sich der Beton innerhalb einiger Stunden zu einer stabilen Schale. Um Überschneidungen zu unterbinden sind übrigens bereits im Vorfeld keilförmige Stücke ausgespart worden. Man kann sich das in etwa so verbildlichen, als ob man eine Orangenschale aufschneidet und flach auf den Tisch ausbreitet.

So sieht es aus, wenn sich eine Betonkuppel langsam erhebt: Video

Während sich die Betonplatte allmählich in Form biegt, entstehen unzählige kleine Risse. Allerdings beeinträchtigen diese die Stabilität der Form nicht wie die Wissenschaftler betonen. “Man kennt das ja von alten Steinbögen, wenn die Form stimmt, hält jeder Stein den anderen fest”, erklärt Johann Kollegger vom Institut für Tragkonstruktionen. Im Moment liegt die maximale Spannweite 50 Meter, allerdings wird bereits an komplexeren Formen gefeilt. Jedoch reduzieren sich die Kosten mit der neuen Methode im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren bereits um die Hälfte.

 

Härtungsvorgänge im Fokus. Quelle: www.tuwien.ac.at

Der Gang zum Zahnarzt
Für manche kein Problem, für andere beinahe wie ein Gang zum Henker. Die Angst vor Schmerzen oder komplizierten Eingriffen entsteht meist als Kind, wenn nach Verletzungen beim Spielen Zahnunfälle ausgebessert oder der ganz normale Karies ohne Spritze und mit unangenehmen Schmerzen behandelt wird. Hat sich Karies eingenistet, muss dieser beseitigt werden, damit nicht noch tiefere Löcher “gefressen” werden.

In vielen Fällen sind dunkle Flecken – die bekannte Amalgamfüllung – Zeuge von zu wenig Achtsamkeit beim Putzen. Mittlerweile bevorzugen immer mehr Personen weiße Kunststofffüllungen, die praktisch unsichtbar im Zahn verschwinden.

Nach dem Einpassen wird die Füllung mit Licht ausgehärtet. Bislang konnte das Licht allerdings nur in beschränktem Maße in das Material eindringen, wodurch ein schichtenweißes Auftragen der Füllung notwendig ist.

Neuentwickeltes Zahnfüllungs-Material härtet schneller aus
Die TU Wien und die Firma Ivoclar Vivadent konnten nun einen neuen Mix einer Kunststofffüllung entwickeln, die eine Germanium-basierte Verbindung aufweist und deutlich besser auf die Bestrahlung mit Licht reagiert. “Meist verwendet man heute Licht in der Grenzregion zwischen ultraviolettem und sichtbarem Licht”, erklärt Robert Liska, Professor am Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien. Mit der neuen Materialformel konnte die Durchhärtungstiefe von 2 auf 4mm gesteigert werden.
Uns freut diese Entwicklung – wenn auch niemand gern eine Plombe bekommt, aber je kürzer man beim Zahnarzt verbleiben muss, desto besser ;-)

 

Jährlich sterben Zigtausende Menschen an Hunger bedingt durch Dürrekatastrophen. Hilfsorganisationen versuchen zwar zu helfen, doch meist rollt die Hilfe erst an, wenn der Hunger bereits seit geraumer Zeit herrscht. Wenn Maßnahmen bereits getroffen werden könnten, bevor die Dürre ins Land zieht, wäre ein große Schritt getan. Genau daran arbeitet die TU Wien.
Für Wetterprognosen werden Satellitendaten herangezogen, welche aufzeigen wo sich Regenwolken befinden. Die Gleichung kein Regen = Dürre funktioniert allerdings nicht. Damit es wirklich zu einer Dürre kommt, müssen weitere Faktoren eintreten. Markus Enenkel erklärt: “Nicht jedes Niederschlagsdefizit führt zu Problemen. Die Frage ist: Wann und wie wirkt sich Trockenheit auf die Vegetation aus und welche Bedeutung hat das für die Nahrungsversorgung?”

Dürren rechtzeitig vorhersagen, © TU Wien / Tomaso Castalazo

Die Bodenfeuchte stellt einen wichtigen Faktor dar. So arbeitet die Forschungsgruppe für Fernerkundung an der TU Wien seit Jahren an Bodenfeuchte-Messungen, wobei sich die Bodenfeuchte anhand von Daten aus Mikrowellen-Abtastungen der Erdoberfläche berechnet lässt. Allerdings sind zur Erfassung der Gesamtsituation zusätzliche Fragen wie beispielsweise jene zur Situation der künstlichen Bewässerung oder des Zugangs zu natürlichen Wasserquellen zu klären.

In Kooperation mit Hilfsorganisationen wurde schließlich eine App entwickelt, mit der in gefährdeten Gebieten essentielle Daten gesammelt werden können. Indem neben Informationen zu Niederschlag und Temperatur ebenso Daten zur Vegetation, Bodenfeuchte wie auch sozialen und ökonomischen Beobachtungen eingetragen werden, zeichnet sich in Kombination mit den Satellitendaten ein viel genaueres Bild zur Lage. Dürre- und in Folge Hungerkatastrophen sollen so besser verstanden und in Folge prognostiziert werden können.

Die Space App Challenge der FFG, des BMVIT und des Space Generation Advisory Councils konnte Markus Enenkel mit der Dürre-App für sich entscheiden.

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