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Background: In order to classify and analyze the parameters of upper body posture, a baseline in the form of standard values is demanded. To this date, standard values have only been published for healthy men aged 18–35 and 41–50 years. Data for male adults aged between 31 and 40 years are lacking. Methods: The postural parameters of 101 symptom-free male volunteers aged 31–40 (35.58 ± 2.88) years were studied. The mean height of the men was 179.89 ± 7.38 cm, with a mean body weight of 86.36 ± 11.58 kg and an average BMI of 26.70 ± 3.35 kg/m2. By means of video rasterstereography, a 3-dimensional scan of the upper back surface was measured in a habitual standing position. The means or medians, confidence interval, tolerance range, and group comparisons and correlations of BMI and physical activity were calculated for all parameters. Results: The habitual standing position was found to be almost symmetrical and the axis aligned in the spine, pelvis, and shoulder region, while the spine position was marginally inclined ventrally. The kyphosis angle of the thoracic spine was greater than the lordosis angle of the lumbar spine. All deviations fell under the measurement error margin of 1 mm/1°. The greater the BMI, the greater was the pelvic and scapular distance. The lower the BMI, the further caudally positioned was the right shoulder. The pelvic and scapular distances were also lower with the increasing athleticism of the participants. Conclusion: The upper body posture of men between the ages of 31 and 40 years was found to be almost symmetrical and axis-conforming, with the kyphosis angle, pelvic distance, and shoulder distance enlarging with increasing BMI. Consequently, postural parameters presented in this survey allow for comparisons with other studies, as well as the evaluation of clinical diagnostics and applications.

This paper introduces a new methodology for the fabrication of strain-sensor elements for MEMS and NEMS applications based on the tunneling effect in nano-granular metals. The strain-sensor elements are prepared by the maskless lithography technique of focused electron-beam-induced deposition (FEBID) employing the precursor trimethylmethylcyclopentadienyl platinum [MeCpPt(Me)3]. We use a cantilever-based deflection technique to determine the sensitivity (gauge factor) of the sensor element. We find that its sensitivity depends on the electrical conductivity and can be continuously tuned, either by the thickness of the deposit or by electron-beam irradiation leading to a distinct maximum in the sensitivity. This maximum finds a theoretical rationale in recent advances in the understanding of electronic charge transport in nano-granular metals.

Gegenstand dieser Arbeit war die Untersuchung der optischen und elektronischen Eigenschaften von metallorganischen Materialien, die mit dem Verfahren der Elektronenstrahlinduzierten Deposition hergestellt wurden. Da es sich bei diesen noch relativ unerforschten Endprodukten um Materialmengen von wenigen Nanogramm Gewicht und geometrische Abmessungen im Sub-µm-Bereich handelt, wurden hierzu neue Verfahren der Herstellung, Strukturierung und Charakterisierung entwickelt. Sowohl die optischen als auch die elektronischen Eigenschaften dieser Deponate besitzen einen gemeinsamen physikalischen Nenner in ihrer inneren Morphologie: ein nanokristallines dielektrisches Verbundmaterial, das aus metallischen Kristalliten und organischen Polymeren gebildet wird. Im Hinblick auf die Durchführung der Untersuchungen war das Augenmerk auf zwei potentielle industrielle Anwendungen gerichtet: den Photonischen Kristallen und den Einzelelektronen-Phänomenen bei Raumtemperatur. Mit Hilfe von Beugungsexperimenten im Fernfeld wird ein Verfahren gezeigt, das eine der periodischen Struktur von Photonischen Kristallen angepaßte Charakterisierung von Materialstrukturen mit optischer Bandlücke ermöglicht. Das mathematische Grundgerüst bildet dabei eine rigorose Streutheorie, die als Lösung der Helmholtz-Gleichung an dielektrischen Zylindern mit wenigen hundert nm Durchmesser den Experimenten zugrunde gelegt wird und sowohl für die praktische Dimensionierung des Versuchsaufbaus als auch für die theoretische Auswertung der Meßdaten, z.B. für die Brechungsindexbestimmung, dient. Die Herstellung und Kontrolle der Eigenschaften von Einzelelektronen-Tunnelelementen (SETs, Single Electron Tunneling Devices), welche bei hohen Temperaturen mit einer abzählbar kleinen Anzahl von Elektronen noch arbeiten, dürfte wohl eine der größten Herausforderungen in der heutigen Festkörperelektronik sein. Obwohl die Idee dazu, auf Basis der "Orthodoxen Theorie", bis auf die 80er Jahre des vergangenen Jahrhunderts zurückgeht, konnten nennenswerte Ergebnisse nur unter "Laborbedingungen" mit entsprechend hohem experimentellem Aufwand erzielt werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuer Weg gegangen, um die beiden wesentlichen Bedingungen der orthodoxen Theorie, nämlich die Kleinheit der Kapazitäten und hohe Tunnelwiderstände, durch das ungeordnete nanokristalline Netzwerk der metallorganischen Deponate zu erfüllen. Die Motivation hierzu liegt in der hochohmigen organischen Matrix der Deponate, die mit darin eingebetteten elektrisch isolierten Nanokristalliten (die mit Durchmessern zwischen 1 nm und 2.5 nm ausgezeichnete Quantenpunkte bilden) eine ideale Umgebung für den Betrieb von Einzelelektronen-Tunnelelementen bereitstellen. Ein stabiles Verhalten unter hohen Temperaturen und eine ausgeprägte Resistenz gegen quantenmechanische Fluktuationen (z. B. dem Co-Tunneln oder Hintergrundladungen) wird durch den Aufbau von nanokristallinen Netzwerken, die in der Arbeit als "Über-SET" bezeichnet werden, erreicht. Mit Hilfe der entwickelten speziellen Technik lassen sich Nanokristallite elektrisch bis zur quantenmechanischen Tunnelgrenze voneinander isolieren und als Quantenpunkte betreiben. Die dabei beobachtbaren Phänomene sind diskretisierte I/U-Kennlinien und das Blockade-Verhalten der Spannung bei Raumtemperatur, deren Entstehung in Monte-Carlo-Simulationen auf zwei physikalische Grundprinzipien zurückgeführt wird: der Ausbildung von Einfangzuständen (Traps) für Elektronen an Grenzstellen und dem Mechanismus des negativen differentiellen Widerstandes (NDR, Negative Differential Resistance). Beide Effekte fungieren in einer gegenseitigen Kombination zueinander durch Coulomb-Wechselwirkungen zu einem mikroskopischen Schalter für den gesamten Strom.