Allgemeiner Teil. Abschlussbericht DAAD RISE weltweit Einführung

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1 Allgemeiner Teil Einführung Ich habe insgesamt 8 Wochen in Teheran, Iran verbracht an der Amirkabir University of Technology die zu einer der besten Universitäten des Landes zählt. Generell ist der Iran ein extrem schönes Land zum entdecken wenn man Lust hat zu reisen was auf jeden Fall zu empfehlen ist. Zum Norden liegt das Kaspische Meer, wenn man etwas weiter nach Nordwesten geht kommt man bei dem türkischen Teil Irans an, mit der Provinz-Hauptstadt Tabriz. Da Tabriz für mehrere Jahrhunderte die Hauptstadt des persischen Reiches war, gibt es in der Region sehr viele historische Orte zu entdecken. Im Süden liegen der persische Golf und die meisten der industriellen Ölgebiete des Landes. Außerdem liegt im Süden auch die Stadt Shiraz, die berühmte damalige kulturelle Hauptstadt des persischen Reiches, auch Persepolis genannt. In der Nähe liegen auch die Ruinen der administrativen Hauptstadt, Sosa. Generell ist Shiraz ein sehr empfehlenswerter Ort zum besuchen wenn man die Zeit findet. Flugtickets oder Bahntickets kann man leicht an eine der vielen Reisebüros kaufen. Im Iran ist es eher üblich Reisetickets über ein Reisebüro zu kaufen; bestimmt geht es auch anders aber wir haben es immer so gemacht. In Teheran selber gibt es auch sehr viele Orte zu entdecken. Viele der Schlösser des damaligen Königs stehen immer noch als Museum für Leute zum besichtigen zur Verfügung. Typische Touristenattraktionen sind die Schlösser, Museen, und die zahlreichen Parks die in der Stadt gebaut wurden. Alles kann sehr einfach auf Google gefunden werden. Am interessantesten sind allerdings die Dinge die ein typischer Tourist nicht zu sehen bekommt, wie zum Beispiel versteckte Cafes oder Shisha Bars in die man von Bekannten eingeladen werden muss. Die Dinge die für die Leute des Landes normal erscheinen sind normalerweise die interessantesten für einen ausländischen Besucher. Hier ist ein Bild der Skyline von Teheran mit dem Milad-Turm in der Mitte.

2 Transport, Unterkunft und Visum Das Metro- und Bussystem der Stadt sind sehr gut ausgebaut und werden immer noch weiter ausgebaut. Generell, kann man fast überall wo man jemals hin müsste mit der U-Bahn oder dem Bus hinkommen. Auch Taxis sind sehr günstig und zahlreich also kann man eigentlich immer und überall einfach ein Taxi rufen und recht günstig rumkommen. Zu empfehlen ist allerdings die U-Bahn, da man immer weiß an welcher Station man sich befindet und sie so fast die ganze Stadt abdeckt. Im Bus muss man entweder den Namen der Station an der Station selber lesen wenn man persisch lesen kann oder fragen wo man sich gerade befindet. Die Stationen werden nicht im Bus angezeigt. Die Amirkabir University of Technology liegt ungefähr im Zentrum der Stadt und war deshalb sehr leicht mit der U-Bahn und auch dem Bus zu erreichen. Die Unterkunft wurde von dem Professor organisiert und es gab in diesem Bereich keine Probleme. Allerdings ist man dort nicht mit andren Mitbewohnern sondern alleine. Im Iran ist es sehr ungewöhnlich für mehre junge Leute zusammenzuwohnen. Meistens lassen die Nachbarn im Haus es nicht zu weil es fast immer Lärm gibt von Freunden, etc. Das heißt allerdings nicht, dass man generell alleine ist. Die Leute sind sehr gastfreundlich und man kann sich sehr schnell mit jedem befreunden wenn man ein bisschen offen ist und bereit ist neue Sachen zu probieren. Das wichtigste ist, dass man wirklich alles erlebt und vor allem neue Sachen probieren, und aus der Comfort-Zone raus will. Man braucht auch keinerlei Angst zu haben; Iran ist ein sehr sicheres Land. In den gesamten 2 Monaten war mir weder etwas unangenehm, noch habe ich mich in irgendeiner Form unsicher gefühlt.auch die Mitarbeiter und Studenten waren sehr freundlich und hilfsbereit und man findet schnell Freunde.

3 Das Visum wurde von der Universität organisiert und man muss eigentlich Garnichts machen. Entweder kann man es von der Botschaft abholen, oder man bekommt es gleich am Flughafen wenn man den Brief von der Universität vorzeigt, aber das wird alles von der Universität selber erklärt so, dass nichts schief läuft. Wenn man sich für die Sprache interessiert, was auf jeden Fall empfehlenswert ist da nicht viele Leute Englisch sprechen, gibt es Kurse an der Universität selber. Die Leute sind aber auch sehr hilfsbereit und freundlich und bringen einem gerne ein Paar Wörter für den Alltag bei. Das generelle Alltagsleben sollte also kein Problem darstellen; man kann es eher als Abenteuer betrachten. Fachlicher Teil Das Forschungsprojekt war an der Fakultät für Medizintechnik unter Dr Eskandari und ging speziell um die Simulation des mechanischen Verhaltens des Polymers Aktin mit Matlab. Da das Praktikum auf Englisch war habe ich die Fachbegriffe auf Englisch gelernt und da ich sie nicht falsch ins deutsche übersetzen will, werde ich einige englische Begriffe benutzen. Ein Polymer ist ein Makromolekül, dass aus vielen Grundbausteinen, kleineren Molekülen auch Monomer genannt, besteht. Die Umsetzung des Projektes folgte der Doktor-Arbeit von Dr. Eskandari, die sie versucht zu erweitern und weiter auf den Prinzipien aufzubauen die sie in ihrer Doktor-Arbeit vorgestellt hat. Um das Verhalten von Polymeren unter verschiedenen Bedingungen zu verstehen ist es nötig die einzelnen Moleküle makroskopisch zu betrachten und sie als Polymer-Netzwerk zu sehen. Diese makroskopische Betrachtung der Moleküle als Polymer-Netzwerk benötigt viele Annahmen und hat viele Variablen die das System beeinflussen. Es gibt dafür verschiedene Modelle die entwickelt wurden um das Verhalten dieser Systeme zu erklären und vorauszusehen unter verschiedenen mechanischen Belastungen und Bedingungen. Die Arbeit von Dr Eskandari dient der Erweiterung ihres eigenen Modells, dass sie auf Basis existierender Modelle erstellt hat. Die wichtigste Betrachtung wenn es zu Polymeren kommt ist die Verteilung und Anzahl der sogenannten cross links und der entanglements. Ein cross link ist eine chemische Verbindung zwischen Polymer-Ketten, auch chain auf Englisch genannt. Ein entanglement ist wenn zwei chains sich verfangen aber keine chemische Verbindung miteinander haben. Ein weiterer wichtiger Begriff ist der Kuhn-step. Ein Kuhn step ist im Prinzip ein Basismolekül, oder ein Monomer, des Polymers, man nimmt also sozusagen einen Schritt in dem Polymer. Q ist der Vektor zwischen zwei links, entweder cross link oder entanglement, also die Distanz von dem einem link zum Anderen und der Winkel zwischen den beiden. Ein strand ist der Abschnitt der gesamten Polymerkette der zwischen 2 cross links liegt. Das alles ist nochmal gut zu sehen in folgender Skizze:

4 Abbildung1. Die roten Kreuze sind cross links, die blauen Markierungen entanglements. Q ist der Vektor von link zu link und N die Anzahl der Kuhn steps zwischen den links. Der Buchstabe i ist die numerische Markierung der links. Die gesamte Abbildungen zeigt einen strand an, also der Teil zwischen zwei cross links. Die Aufgabe war zu helfen das Modell zur Modellierung des Verhaltens der Polymernetzwerke, dass Dr Eskandari in ihrer Doktorarbeit entwickelt hat in Matlab umzusetzen. Die Entwicklung des Modells basiert auf 2 Schritten: einen Preparation step und einen Deformation step. Der Preparation step dient erst mal dazu einige Variablen festzulegen, vor allem die Wahrscheinlichkeit der Anzahl und Position der cross links und entanglements. Wir beginnen mit einer einzigen chain und gehen die Kuhn steps, also die einzelnen Monomer, dieser chain herunter. Bei jedem Kuhn step gibt es eine gewisse konstante Wahrscheinlichkeit w, dass an dem Punkt ein cross link existiert. Das heißt, dass es zwischen zwei cross links, durchschnittlich 1/w Kuhn steps gibt und so die statistisch durchschnittliche Lage unseres Polymers und des Netzwerkes gesetzt wird. Jetzt wird für jeden strand noch die Wahrscheinlichkeit der Anzahl und Position von entanglements berechnet. Die entstehenden Verteilungen können als Gauß-verteilt angenommen, was dazu fuehrt, dass man in den Formeln zur Berechnung von z.b. Q gewisse Annahmen und Vereinfachungen treffen kann um die Berechnung zu ermöglichen. Zum Beispiel entsteht folgender Graph, der die kumulative Wahrscheinlichkeit der Anzahl der Kuhn steps zwischen 2 cross links anzeigt. In blau ist die Simulation angezeigt, in rot die gemessenen Werte.

5 Abbildung 2. Hier sieht man, aus der Simulation, die kumulative Wahrscheinlichkeit für die Anzahl der Kuhn steps zwischen zwei cross links Nach dem Preparation step folgt der Deformation step in dem die eigentliche Deformierung modelliert wird. Bei der Deformierung ändern sich die Anzahl der Kuhn steps in den strands und Q mit der Zeit. Das heißt, es musste in diesem Schritt viel mit Zeitableitungen und Integralen gerechnet werden. Die folgende Skizze illustriert wie sich die Anzahl der Kuhn steps ändern kann. Unter Deformierung ändert sich die Position der entanglements und so kommt es, dass sich die Anzahl der Kuhn steps zwischen den strands ändert. Abbildung 3. Hier ist gezeigt wie sich unter Deformierung die Anzahl der Kuhn steps ändert. Delta n ist hier die Änderung der Anzahl der Kuhn steps.

6 Diese Informationen wurden dann benutzt um die stress-strain Beziehung des Polymers zu bestimmen. Strain ist die physische Ausdehnung eines Materials, während stress eine quantitative Größe ist die, die interne Kraft die, die einzelnen Partikel aufeinander auswirken bezeichnet. Mit dem Wissen der stress-strain Beziehung eines Materials kann man dann anfangen das Material zu bearbeiten oder Ergänzungen zu machen bis es die gewünschten Eigenschaften vorzeigt. Ich kann das RISE Praktikum nur weiterempfehlen. Nicht nur habe ich sehr viel akademisches Wissen dazugelernt was mir in der Zukunft sehr helfen wird, sondern ich habe auch viele Freunde gefunden und mich sozial weiterentwickeln können. Ich danke dem DAAD und den Verantwortlichen des RISE Programms sehr es mir ermöglicht zu haben diese Chance wahrzunehmen und kann es jedem Anderen nur empfehlen.