Mary Ann and Robert Guenzler

Mary Ann (Hagmeyer) and Robert Guenzler are members of the Class of 1953. Robert also graduated with a Masters in Music Education in 1956. Their daughter Marsha (Class of 1978) conducted this interview

Mary Ann and Robert Guenzler

This photograph, taken in 2013, was scanned and contributed by the Guenzlers for the IWU oral history project. Interview available at http://digitalcommons.iwu.edu/oral_hist/48/https://digitalcommons.iwu.edu/oralhistory_gallery/1088/thumbnail.jp

A fully coupled regularized mortar-type finite element approach for embedding one-dimensional fibers into three-dimensional fluid flow

The present article proposes a partitioned Dirichlet-Neumann algorithm, that allows to address unique challenges arising from a novel mixed-dimensional coupling of very slender fibers embedded in fluid flow using a regularized mortar-type finite element discretization. The fibers are modeled via one-dimensional (1D) partial differential equations based on geometrically exact nonlinear beam theory, while the flow is described by the three-dimensional (3D) incompressible Navier-Stokes equations. The arising truly mixed-dimensional 1D-3D coupling scheme constitutes a novel approximate model and numerical strategy, that naturally necessitates specifically tailored solution schemes to ensure an accurate and efficient computational treatment. In particular, we present a strongly coupled partitioned solution algorithm based on a Quasi-Newton method for applications involving fibers with high slenderness ratios that usually present a challenge with regard to the well-known added mass effect. The influence of all employed algorithmic and numerical parameters, namely the applied acceleration technique, the employed constraint regularization parameter as well as shape functions, on efficiency and results of the solution procedure is studied through appropriate examples. Finally, the convergence of the two-way coupled mixed-dimensional problem solution under uniform mesh refinement is demonstrated, a comparison to a 3D reference solution is performed, and the method's capabilities in capturing flow phenomena at large geometric scale separation is illustrated by the example of a submersed vegetation canopy

Calciumphosphat-Hohlpartikel als Indikator einer supramolekularen Selbstorganisation von Aminosäuren in Wasser sowie die Herstellung von Silber-dotiertem Hydroxylapatit

In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass sich in Gegenwart der Aminosäuren O-Phospho-L-Tyrosin, L-Tyrosin, O-Phospho-L-Serin, L-Serin, und L-Alanin Calciumphosphat-Hohlpartikel herstellen lassen. Die Calciumphosphat-Hohlpartikel haben eine Größe zwischen 200 nm und 500 nm. Es wurde ebenfalls gezeigt, dass sich in Gegenwart der Dipeptide Serin-Tyrosin sowie Alanin-Tyrosin Calciumphosphat-Hohlpartikel mit einer Größe zwischen 200-300 nm herstellen lassen. Die Hohlpartikel bestehen aus einer Calciumphosphat-Schale, die sich aus kleinen 10 nm kleinen Calciumphosphat-Nanopartikeln aufbaut. Die Stärke der Schale liegt zwischen 10-30 nm. Mittels der Rasterkraftmikroskopie und der Kryo-Transmissionselektronenmikroskopie konnte bewiesen werden, dass die Partikel tatsächlich hohl vorliegen. Aus diesen Versuchen wird klar, dass die mit der Rasterelektronenmikroskopie beobachteten aufgebrochenen Partikel keine Trocknungsartefakte sind, sondern es sich in der Tat um hohle Strukturen handelt. Durch verschiedene Stabilitätstests konnte gezeigt werden, dass es sich bei den Hohlpartikeln um einen metastabilen Zustand handelt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde eine supramolekulare Selbstorganisation von Aminosäuren bzw. Dipeptiden in Wasser gezeigt. Die Aminosäuren und Dipetide bilden Vesikel aus, die mittels der Nanoparticle Tracing Analysis und der Rasterkraftmikroskopie erstmals gezeigt werden konnten. Mittels der Elektrosprayionisations-Massenspektroskopie konnte eine pH-abhängige Clusterbildung von Aminosäuren nachgewiesen werden. Durch den Clusterbildungseffekt und NMR-Titration konnte gezeigt werden, dass es sich um eine elektrostatische Wechselwirkung zwischen einzelnen Aminosäuremolekülen bzw. Dipeptid¬molekülen handelt. Diese Wechselwirkung ist auf den zwitterionischen Charakter der Aminosäuren und Dipeptide zurückzuführen. Eine solche Selbstorganisation von Aminosäuren bzw. Dipeptiden wurde in der Literatur bisher nicht beschrieben. Aus den im zweiten Teil dieser Arbeit beobachteten Aminosäurevesikeln konnte ein Modell für den Bildungsmechanismus erstellt und so die Bildung der Calciumphosphat-Hohlpartikel erklärt werden. In diesem Modell fungieren die Aminosäurevesikel als Templat für die Bildung der Calciumphosphat-Hohlpartikel. Im letzten Teil dieser Arbeit wurde die Herstellung von Silber-dotiertem Hydroxylapatit gezeigt. Mit dem verwendeten kontinuierlichen Synthesever-fahren lässt sich Hydroxylapatit mit einem Silberanteil von bis zu 1,78 % Silber im Hydroxylapatit-Kristallgitter herstellen. Mittels Silber-Freisetzungsversuchen konnte gezeigt werden, dass bis zu 7,6 % von dem im Hydroxylapatit enthaltenen Silber über einen Zeitraum von 46 Tagen freigesetzt wurde. Eine Dialyseart, die noch getestet werden sollte, ist die Durchfluss-Dialyse, da es im menschlichen Organismus zu einem ständigen Austausch des Mediums um den verwendeten Apatit kommt. Durch Bakterientests mit E. coli konnte auch die gewünschte antibakterielle Wirkung des Hydroxylapatits nachgewiesen werden. Durch Zelltests mit HeLa-Zellen konnte gezeigt werden, dass der Silber-dotierte Hydroxylapatit nicht zelltoxisch ist. Mittels Calcinieren des entstandenen Silber-dotierten Hydroxylapatits bei 850 °C bzw. 1300 °C wurden alfa-Tricalciumphosphat und beta-Tricalciumphosphat mit einem Silberanteil von 1,71 Gew.-% und 0,20 Gew.-%Silber hergestellt. Aufgrund der antibakteriellen Wirkung des hergestellten Silber-dotierten Hydroxylapatits, könnte seine Anwendung vor allem im medizinischen Bereich, insbesondere in der Chirurgie, von Interesse sein

Zinc Deficiency

Zinc is an essential trace element for humans and plays a critical role both as a structural component of proteins and as a cofactor in about 300 enzymes. Zinc deficiency was, for example, reported to affect the immune response and the endocrine system and to induce and modify brain disorders. Besides hereditary zinc deficiency, zinc deficiency – at least in mild forms – is nowadays a very abundant health issue. Today, an estimated 20% of the population worldwide is at risk of developing zinc deficiency with a high number also in industrialized countries. The major risk factors to develop zinc deficiency in industrialized nations are aging and pregnancy. Mechanistic and behavioral studies on the effects of zinc deficiency have mainly been performed using animal models. However, in combination with the few studies on human subjects, a picture emerges that shows importance of adequate nutritional zinc supply for many processes in the body. Especially the immune system and brain development and function seem to be highly sensitive to zinc deficiency. Here, we provide an overview on the effects of zinc deficiency on different organ systems, biological processes, and the associations of zinc deficiency with pathologies observed in humans and animal models

Reductive Activation of Aryl Chlorides by Tuning the Radical Cation Properties of N ‐Phenylphenothiazines as Organophotoredox Catalysts

Aryl chlorides as substrates for arylations present a particular challenge for photoredox catalytic activation due to their strong C(sp 2 )−Cl bond and their strong reduction potential. Electron‐rich N ‐phenylphenothiazines, as organophotoredox catalysts, are capable of cleaving aryl chlorides simply by photoinduced electron transfer without the need for an additional electrochemical activation setup or any other advanced photocatalysis technique. Due to the extremely strong reduction potential in the excited state of the N ‐phenylphenothiazines the substrate scope is high and includes aryl chlorides both with electron‐withdrawing and electron‐donating substituents. We evidence this reactivity for photocatalytic borylations and phosphonylations. Advanced time‐resolved transient absorption spectroscopy in combination with electrochemistry was the key to elucidating and comparing the unusual photophysical properties not only of the N ‐phenylphenothiazines, but also of their cation radicals as the central intermediates in the photocatalytic cycle. The revealed photophysics allowed the excited‐state and radical‐cation properties to be fine‐tuned by the molecular design of the N ‐phenylphenothiazines; this improved the photocatalytic activity

Reductive Activation of Aryl Chlorides by Tuning the Radical Cation Properties of N ‐Phenylphenothiazines as Organophotoredox Catalysts

Aryl chlorides as substrates for arylations present a particular challenge for photoredox catalytic activation due to their strong C(sp$^2$)−Cl bond and their strong reduction potential. Electron-rich N-phenylphenothiazines, as organophotoredox catalysts, are capable of cleaving aryl chlorides simply by photoinduced electron transfer without the need for an additional electrochemical activation setup or any other advanced photocatalysis technique. Due to the extremely strong reduction potential in the excited state of the N-phenylphenothiazines the substrate scope is high and includes aryl chlorides both with electron-withdrawing and electron-donating substituents. We evidence this reactivity for photocatalytic borylations and phosphonylations. Advanced time-resolved transient absorption spectroscopy in combination with electrochemistry was the key to elucidating and comparing the unusual photophysical properties not only of the N-phenylphenothiazines, but also of their cation radicals as the central intermediates in the photocatalytic cycle. The revealed photophysics allowed the excited-state and radical-cation properties to be fine-tuned by the molecular design of the N-phenylphenothiazines; this improved the photocatalytic activity

Small Changes, Big Impact: Radical Formation of Perylene Monoimides in Photoredox Catalysis

Abstract The use of organic molecules as photosensitizers in photoredox catalysis is an attractive research field as it has the potential to replace conventionally used photosensitizers, which are based on rare metals. In the context of light‐driven hydrogen evolution catalysis, the radical formation of two perylene monoimide dyes (PMIs) was studied by means of electron paramagnetic resonance (EPR) and UV/Vis spectroscopy. The PMIs were reduced and oxidized both photochemically and electrochemically to study the changes in absorption and EPR signature. A distinct differentiation between the two PMIs as well as a comparison between the oxidative and reductive processes can be made by EPR measurements. UV/Vis measurements showed different features under redox conditions. This study addresses a gap in understanding the radical intermediate formation during photocatalytic processes