Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Europaweit einmalige Anlage bei caesar stellt "Materialbibliotheken" her

12.01.2006


Hunderte verschiedener Materialien in einem Experiment


Beschichtungsanlage: Sputter-Anlage für die Kombinatorische Material-Forschung
caesar / Bernd Vogel



Winzige schnurlose Telefone, die auch noch Fotos machen? Was vor 20 Jahren niemand geglaubt hätte, wurde durch neue Materialien und Techniken längst möglich. Die Arbeitsgruppe "Kombinatorische Materialforschung" des Bonner Forschungszentrums caesar entwickelt systematisch Werkstoffe mit neuen Eigenschaften. Dafür hat sie jetzt eine europaweit einmalige Beschichtungsanlage in Betrieb genommen. Die Wissenschaftler konzentrieren sich auf Funktionswerkstoffe für magnetoelektronische Geräte, miniaturisierte Sensoren und Aktoren sowie für das zukunftsträchtige Feld der Wasserstoffspeicherung.



"Innovative High-Tech-Produkte wie Computer, mobile Kommunikationsgeräte oder Sensoreinheiten für die Automobil- und Umwelttechnik müssen immer mehr Funktionen auf immer engerem Raum integrieren", erläutert Dr. Alfred Ludwig, Leiter der Arbeitsgruppe und Juniorprofessor an der Ruhr-Universität Bochum. Um den daraus resultierenden kontinuierlichen Bedarf an neuen Werkstoffen zu befriedigen, stellt die Gruppe mit Hilfe kombinatorischer Beschichtungstechniken Materialbibliotheken her: In einem einzigen Experiment werden auf einem Silizium-Wafer hunderte verschiedener Materialien erzeugt. Zur Auswertung dieser Materialbibliotheken werden automatisierte Hochdurchsatz-Verfahren eingesetzt, mit denen pro Tag mehrere hundert Proben parallel oder sequentiell untersucht werden können. Die Chance, interessante Varianten oder auch unerwartete Effekte zu entdecken, ist so besonders hoch.

Für ihre Forschungsarbeiten hat die Gruppe eine spezielle Anlage konzipiert und bauen lassen, die europaweit einmalig ist. Unter extrem sauberen Ausgangsbedingungen (Ultrahochvakuum) erfolgt die Beschichtung der Wafer mit den unterschiedlichen Materialien durch den Einsatz kombinatorischer Sputter-Technologien. In-situ-Maskierungsverfahren ermöglichen sogar die Herstellung kompletter Bauteile, ohne das Vakuum zu brechen. "Eine Besonderheit des Systems liegt darin, dass alle Arbeitsschritte computergesteuert sind. Jedes Experiment ist bis ins letzte Detail wiederholbar", so Ludwig.

Außerdem arbeiten die Forscher mit einer einzigartigen Technologie, um nach dringend benötigten neuen Werkstoffen für die Wasserstoffspeicherung zu suchen. Im caesar-Reinraum werden mit Mikrostrukturierungsverfahren spezielle Biegebalken-Anordnungen hergestellt, die anschließend kombinatorisch beschichtet werden. In einer eigens entwickelten Apparatur werden die Balken mit Wasserstoff beladen (bis zu 50 bar, 450°C) und beobachtet. Sobald einer dieser Balken Wasserstoff aufnimmt, zeigt er eine Biegung. Um diese Biegungen parallel zu messen, werden die Balken durch eine Laseroptik angestrahlt. Durch die Art und Weise, wie das Licht des Lasers reflektiert wird, lässt sich bestimmen, wo Wasserstoff aufgenommen wurde. Anwendungsfeld ist hier neben der Gassensorik vor allem der Bereich wasserstoffbetriebener Autos (Brennstoffzelle).

Kooperationen mit der Wirtschaft werden von Anfang an in die Forschung einbezogen, außerdem sind die Wissenschaftler immer für neue Projekte offen: "Wenn beispielsweise ein Unternehmen im Rahmen seiner Forschungs- und Entwicklungsarbeit ein spezielles Material benötigt, können wir die entsprechenden Arbeiten durchführen", meint Ludwig. "Besonders interessant sind Projekte, in denen es um Materialien mit Energiewandlungsfunktionen geht".

Das internationale Forschungszentrum caesar (center of advanced european studies and research) hat 1999 die Arbeit aufgenommen. Mit inzwischen über 220 Mitarbeitern forschen interdisziplinäre Teams in den Bereichen Materialwissenschaften/Nanotechnologie, Biotechnologie und Medizintechnik. Forschung und industrielle Anwendung gehen Hand in Hand: caesar entwickelt innovative Produkte und Verfahren und unterstützt die Wissenschaftler bei Firmenausgründungen.

Francis Hugenroth | idw
Weitere Informationen:
http://www.caesar.de/presse
http://www.caesar.de

Weitere Berichte zu: Materialbibliothek Wasserstoff Wasserstoffspeicherung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Europäisches Exzellenzzentrum für Glasforschung
17.03.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Vollautomatisierte Herstellung von CAD/CAM-Blöcken für kostengünstigen, hochwertigen Zahnersatz
16.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise