Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

KIT wirbt zwei neue ERC Starting Grants der EU ein

24.06.2013
Kapillarsuspensionen ermöglichen, das Fließverhalten von Materialien gezielt einzustellen und neue Produkte zu entwickeln, wie Tinten für druckbare Elektronik oder mikroporöse Keramiken.

Mit solchen Suspensionen befasst sich eine Forschungsgruppe unter Leitung von Dr. Erin Koos. Um Mikrostrukturen, die wasserliebende und wasserabstoßende Eigenschaften vereinen, zur Hochdurchsatzuntersuchung von Zellen geht es in einer von Dr. Pavel Levkin geleiteten Forschungsgruppe. Mit diesen beiden Projekten hat das KIT nun je einen ERC Starting Independent Researcher Grant eingeworben.

Die Projekte erhalten eine Förderung von je rund 1,5 Millionen Euro, verteilt auf fünf Jahre. Mit dem Starting Independent Researcher Grant fördert der Europäische Forschungsrat (European Research Council – ERC) über das Programm „Ideen“ im 7. EU-Forschungsrahmenprogramm wegweisende Projekte von Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern. Ziel des Starting Grants, der als eine der begehrtesten Förderungen in Europa gilt, ist der Aufbau oder die Festigung eines unabhängigen exzellenten Forschungsteams. Der Starting Grant 2013 ist die sechste Ausschreibung. Insgesamt gingen mehr als 3 000 Anträge ein; nur rund ein Zehntel wird gefördert. Bereits bei vergangenen Ausschreibungen waren Wissenschaftler des KIT erfolgreich.

Die Forschungsgruppe „Capillary suspensions: a novel route for versatile, cost efficient and environmentally friendly material design (CapS)" unter Leitung von Dr. Erin Koos am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM) des KIT befasst sich mit neuartigen Suspensionen, die maßgeschneiderte, kostengünstige und umweltfreundliche Materialien ermöglichen. Auf Suspensionen, das heißt Stoffgemischen aus einer Flüssigkeit und darin schwebenden, fein verteilten Festkörpern, basieren vielfältige Materialien wie innovative Nanotechnologieprodukte, Beschichtungen und Klebemittel, aber auch Alltagsprodukte wie Lebensmittel und Kosmetika. Das Fließverhalten einer Suspension muss genau auf das Fertigungsverfahren sowie die gewünschten Eigenschaften des Produkts abgestimmt sein.

Sogenannte kapillare Suspensionen können das Materialdesign revolutionieren: Wird der kontinuierlichen Phase einer Suspension eine geringe Menge – weniger als ein Prozent – Zweitflüssigkeit zugegeben, verändern sich die rheologischen Merkmale, das heißt Fließeigenschaften, der Suspension deutlich: Aus einer dünnflüssigen, schwach elastischen Suspension wird eine gelartige Struktur mit stark elastischen Eigenschaften. Mit zunehmendem Zweitphasenanteil steigen Fließgrenze und Viskosität um mehrere Größenordnungen an. Dieser Übergang lässt sich mit der Ausbildung von Kapillarkräften zwischen den beiden Flüssigkeiten und dem Feststoff erklären: Bei Kontakt mit engen Röhren, Spalten oder Hohlräumen zeigen Flüssigkeiten ein besonderes Verhalten, das auf die Oberflächenspannung der Flüssigkeiten und die Grenzflächenspannung zwischen Flüssigkeiten und fester Oberfläche zurückzuführen ist.

Kapillare Suspensionen erlauben es, Fließeigenschaften gezielt einzustellen, Gemische zu stabilisieren, Phasenseparation zu verhindern und Zusatzstoffe zu sparen. Sie ermöglichen innovative Produkte, wie Tinten für druckbare Elektronik, die ohne herkömmliche Stabilisatoren wie Polymere oder Tenside auskommen, hochporöse, offenporige Sinterwerkstoffe für Filter, Katalysatoren und Wärmetauscher, Kunststofffilme mit geringem Weichmacheranteil oder fettreduzierte Brotaufstriche auf Wasserbasis, die keine Emulgatoren benötigen.

Die Helmholtz-Forschungsgruppe „Chemical Engineering of Biofunctional Materials", geleitet von Dr. Pavel Levkin am Institut für Toxikologie und Genetik (ITG) des KIT entwickelt eine neue Plattform zur Hochdurchsatzuntersuchung von lebenden Zellen. Das sogenannte Hochdurchsatzscreening, bei dem Zehntausende bis Millionen von genetischen, biochemischen oder pharmakologischen Tests automatisiert durchgeführt werden, beschleunigt sowohl die grundlegende biologische Forschung als auch die Entdeckung neuer Arzneimittelwirkstoffe. Assays mit lebenden Zellen machen rund die Hälfte aller Hochdurchsatzscreenings aus. Bisherige Methoden erfordern allerdings einen hohen Aufwand oder unterliegen verschiedenen Anwendungsbeschränkungen. Die Forschungsgruppe von Dr. Pavel Levkin setzt für das Hochdurchsatzscreening von Zellen neuartige Mikrostrukturen ein, die wasserabstoßende und wasserliebende Eigenschaften in sich vereinen.

Sogenannte superhydrophobe-superhydrophile Mikroarrays ermöglichen hochdichte Felder von mikrofeinen Tröpfchen (DropletMicroarrays) oder von mikrofeinen Hydrogelpads (HydrogelMicroarrays). Die neue Plattform verbindet wasserliebende Mikrofasern, auf denen sich feinste Tröpfchen ausbilden, mit wasserabstoßenden Mikrofasern, die als Barrieren zwischen den Tröpfchen fungieren. Auf dieser Struktur, die einem fein karierten Gewebe ähnelt, lassen sich auf engem Raum viele isolierte Tröpfchen aneinanderreihen, deren Größe und Form genau festlegen und sogar Miniaturkanäle anlegen. Jedes Tröpfchen dient quasi als winziges dreidimensionales Reagenzglas, in dem die Forscher Zellen gezielt untersuchen und biochemischen Einflüssen aussetzen können.

Die Plattform wird es erlauben, auf einem einzigen Mikroarray bis zu 300 000 Experimente gleichzeitig durchzuführen. Individuelle Zellexperimente lassen sich in komplett isolierten Tröpfchen an bestimmten Stellen des Mikroarrays vornehmen. Die hydrophoben Barrieren verhindern Kreuzkontaminationen und Zellwanderungen. Analog dazu entwickeln die Wissenschaftler eine Plattform zum Hochdurchsatzscreening von Zellen in 3D-Hydrogel-Mikropads.

Erin Koos studierte Ingenieurwissenschaften und promovierte am California Institute of Technology über das Fließverhalten von feuchten Schüttgütern. Seit 2009 ist sie als Postdoc in der Gruppe Angewandte Mechanik (AME) am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM) des KIT tätig und befasst sich mit Kapillarkräften in Suspensionen.

Pavel Levkin studierte Chemie und Chemieingenieurwesen am Moscow Institute of Fine Chemical Technology und promovierte an der Universität Tübingen über neuartige chirale Selektoren und chirale Polymere. Er wirkte als Postdoc an der University of California, Berkeley, und leitet seit 2010 die Helmholtz University Group „Chemical Engineering of Biofunctional Materials“ am Institut für Toxikologie und Genetik (ITG) des KIT und am Lehrstuhl Angewandte Physikalische Chemie der Universität Heidelberg.

Weiterer Kontakt:
Kosta Schinarakis, PKM – Themenscout, Tel.: +49 721 608 4195, Fax: +49 721 608 43658, E-Mail:schinarakis@kit.edu

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, natürliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24 000 Studierenden ist das KIT eine der größten Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Monika Landgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht »Die Oberfläche 2018« – Fünf Nominierungen gehen in die Endrunde
18.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht DFG fördert Entwicklung innovativer Forschungssoftware an der Universität Bremen
17.05.2018 | Universität Bremen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie

25.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics