Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Materialien von morgen: voller Überraschungen

26.07.2006
VolkswagenStiftung bewilligt rund 3,2 Millionen Euro für sechs neue Vorhaben in den Materialwissenschaften

An der Schnittstelle von Biologie, Chemie und Materialwissenschaften entstehen neue Materialien mit faszinierenden, viel versprechenden Eigenschaften - natürlich nicht von selbst, sondern nur dank entsprechender Kreativität und intensiver Forschung, die immer wieder Neuland erobert. Gleiches gilt dort, wo bekannte Materialien immer kleiner dimensioniert werden, bis auch sie völlig neue Charakteristiken aufweisen. Mit der inzwischen beendeten Förderinitiative "Komplexe Materialien: Verbundprojekte der Natur-, Ingenieur- und Biowissenschaften" hat die VolkswagenStiftung fünf Jahre lang angeregt, solche innovativen Materialien zu entwickeln und zu erforschen. Letztmalig werden nun sechs weitere Vorhaben bewilligt über insgesamt 3,2 Millionen Euro, darunter:

1.) 503.000 Euro für das Kooperationsvorhaben "Preparation, characterization and applications of free-standing unimolecular nanosheets" von Professor Dr. Armin Gölzhäuser vom Lehrstuhl für Physik supramolekularer Systeme der Universität Bielefeld, Professor Dr. Wolfgang Eck vom Institute for Molecular Biophysics am Jackson Laboratory in Bar Harbor, USA, und Dr. Thomas Weimann, AG "Nanostrukturen für technische Anwendungen" an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig;

2.) 368.900 Euro für das Kooperationsvorhaben "Mechanical measurements on plant virus derived tubes"; die beteiligten Wissenschaftler sind Professor Dr. Dirk Prüfer vom Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen an der Universität Münster, Dr. Andreas Kiesow vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik in Halle (Saale) und Professor Dr. Peter Gumbsch vom Institut für Zuverlässigkeit von Bauteilen und Systemen der Universität Karlsruhe;

3.) 684.000 Euro für das Kooperationsvorhaben "Mechanotunable protein networks with switchable biological activities" von Professor Dr. Joachim Spatz vom Physikalisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg, Professor Dr. Viola Vogel vom Laboratory for Biologically Oriented Materials an der ETH Zürich, Schweiz, Professor Dr. Benjamin Geiger vom Department of Molecular Cell Biology am Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel - sowie Professor Dr. Michael Sheetz vom Department of Biological Sciences der Columbia University, New York, USA.

Es folgen Informationen zu diesen Projekten; im Anschluss in der Kurzübersicht die drei weiteren neu bewilligten Vorhaben.

Zu 1: Molekulare Nanofilme

Ein Film mit der Dicke eines einzelnen Moleküls: Das ist das Material, das die Forscher aus Bielefeld, Braunschweig und Bar Harbor als Erste und bislang Einzige herstellen konnten und dessen Eigenschaften und Anwendungen sie nun im Rahmen dieses gemeinsamen Vorhabens untersuchen wollen. Ihre "Nanoblätter" - sie sind nur ein bis zwei Nanometer dünn - basieren auf vernetzten, selbstorganisierenden Schichten, die sich nach der Herstellung vom Träger ablösen lassen und trotz der geringen Dicke freistehend stabil sind.

Die Eigenschaften dieses allein durch seine "Dünne" einzigartigen, neuen Materials zu erforschen, verspricht aus Sicht der Grundlagenforschung bereits spannende Ergebnisse. Doch die Wissenschaftler haben darüber hinaus auch höchst praktische Anwendungen im Visier. So könnten die Nanoblätter Einsatz finden in der hochauflösenden Transmissionselektronenmikroskopie, sie könnten als höchstempfindliche Gas-Sensoren eingesetzt werden - oder auch als elektrisch leitfähige Nanoschichten.

Kontakte zu Projekt 1:

Universität Bielefeld
Fakultät für Physik
Prof. Dr. Armin Gölzhäuser
Telefon: 0521 106 5362
E-Mail: goelzhaeuser@physik.uni-bielefeld.de
The Jackson Laboratory
Bar Harbor/ME, USA
Prof. Dr. Wolfgang Eck
Telefon: 001 207 288 6740
E-Mail: weck@jax.org
PTB Braunschweig; AG 2.44
Dr. Thomas Weimann
Telefon 0531 592 2281
E-Mail: thomas.weimann@ptb.de
Zu 2: Pflanzenviren als Nanoröhren-Produzenten
Einige Viren breiten sich in den Zellen befallener Pflanzen aus, indem sie für den Transport der viralen DNA einen winzigen Kanal aus Proteinen in das Zellinnere ausbilden. Die so entstehenden Virenkanäle sind letztlich nichts anderes als Nanoröhrchen. Mit ihren mechanischen und elektrischen Eigenschaften könnten sie das Feld der Nanotechnologie - das bislang weitgehend durch die Kohlenstoff-Nanoröhrchen abgesteckt ist - außerordentlich erweitern. Das interdisziplinäre Wissenschaftlerteam aus Münster, Karlsruhe und Halle rechnet damit, dass die Virenkanäle noch unerkannte mechanische Eigenschaften besitzen - möglicherweise der Spinnenseide vergleichbar. Es ist gut vorstellbar, dass Virenkanäle dann in Zukunft etwa als mechanisch stabiles Verbindungselement in der Bio-, Nano- oder Mikroelektronik eingesetzt werden können.

Die Forscher werden im Rahmen des geförderten Projekts die fundamentalen mechanischen und elektrophysiologischen Eigenschaften dieser Nanoröhren detailliert und mit speziell entwickelten Messaufbauten untersuchen, um das Potenzial dieser Objekte für mögliche künftige Anwendungen zu erschließen.

Kontakte zu Projekt 2:

Universität Münster
Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen
Prof. Dr. Dirk Prüfer
Telefon 0251 83 22302
E-Mail: dpruefer@uni-muenster.de
Fraunhofer IWMH Halle (Saale)
Dr. Andreas Kiesow
Telefon: 0345 5589 118
E-Mail: andreas.kiesow@iwmh.fraunhofer.de
Universität Karlsruhe
Institut für Zuverlässigkeit von Bauteilen und Systemen
Prof. Dr. Peter Gumbsch
Telefon: 0721 608 4363
E-Mail: peter.gumbsch@mach.uni-karlsruhe.de
Zu 3: Material mit mechanisch schaltbaren Zellfunktionen
Bei diesem Gemeinschaftsprojekt von Wissenschaftlern aus Deutschland, der Schweiz, Israel und den USA soll erstmals versucht werden, aus synthetischen und biologischen Komponenten eine Adhäsionsmatrix zu entwerfen, die mechanisch zu regulieren ist. Mit anderen Worten: Die Forscher wollen ein Material entwickeln, bei dem sich beispielsweise durch Druck bestimmte Zellfunktionen verändern lassen. Die resultierenden Signal- und Adhäsionseigenschaften der Zelle könnten auf diese Weise gezielt beeinflusst werden. Basis der neuen Materialien sind Fibronektin und Kollagen.

Das Vorhaben - ein Beispiel für herausragende Forschung an der Schnittstelle von Biologie, Chemie und Materialwissenschaft - kann sich auf aktuelle Studien stützen, die zeigen, dass die Wechselwirkungen zwischen einer Zelle und ihrer Umgebung nicht allein durch die Chemie der Zellmatrix reguliert werden, sondern tatsächlich auch durch deren mechanischen Eigenschaften. Durch mechanische Belastung lässt sich also die Signalverbreitung und die daraus folgende molekulare Wechselwirkung an- oder abschalten. Wie das funktioniert, ist allerdings noch nicht verstanden - und eine der zentralen Herausforderungen für das Projektteam.

Kontakte zu Projekt 3:

Universität Heidelberg
Phys.-Chem. Institut
Prof. Dr. Joachim Spatz
Telefon: 06221 54 4942
E-Mail: joachim.spatz@urz.uni-heidelberg.de
ETH Zürich
Department of Materials
Prof. Dr. Viola Vogel
Telefon: 0041 44 632 08 87
E-Mail: viola.vogel@mat.ethz.ch
The Weizmann Institute of Science, Rehovot/Israel
Prof. Dr. Benjamin Geiger
Telefon: 00972 8 934 3910
E-Mail: benny.geiger@weizmann.ac.il
Columbia University, NY
Biological Sciences
Prof. Dr. Michael Sheetz
Telefon: 001 212 854 4857
E-Mail: ms2001@columbia.edu
Bewilligt wurden in der Förderinitiative "Komplexe Materialien" zudem:
4.) 463.800 Euro für das Vorhaben "Hybrid complexes from biological and synthetic materials for light-harvesting and charge separation applications" der Forscher Professor Dr. Harald Paulsen vom Institut für Allgemeine Botanik der Universität Mainz, Professor Dr. Thomas Basché vom Institut für Physikalische Chemie, ebenfalls Universität Mainz, und Professor Dr. Klaus Müllen vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz;
Kontakt Projekt 4:
Universität Mainz
Institut für Allgemeine Botanik
Prof. Dr. Harald Paulsen
Telefon: 06131 392 4633
E-Mail: paulsen@mail.uni-mainz.de
5.) 703.100 EUR für das Vorhaben "Bio-inspired dye assemblies for supramolecular electronics" von Professor Dr. Alfred R. Holzwarth vom Max-Planck-Institut für Bioanorganische Chemie in Mülheim a. d. Ruhr, Professor Dr. Frank Würthner vom Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg, Professor Dr. Hubertus H. M. de Groot vom Chemistry Department, Gorlaeus Laboratory der Universität Leiden, Niederlande, und Professor Dr. Harald Fuchs vom Physikalischen Institut, Gruppe Grenzflächenphysik der Universität Münster;
Kontakt Projekt 5:
Max-Planck-Institut für Bioanorganische Chemie
Mülheim a. d. Ruhr
Prof. Dr. Alfred R. Holzwarth
Telefon: 0208 306 3571
E-Mail: holzwarth@mpi-muelheim.mpg.de
6.) 454.500 EUR für das Vorhaben "Active spatio-temporal control of biomolecular transport systems using stimuli-responsive polymers" von Dr. Stefan Diez von der Forschungsgruppe Bionanotechnologie am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden, Professor Dr. Manfred Stamm vom Teilinstitut für Physikalische Chemie und Physik der Polymere am Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. und Privatdozent Dr. Dirk Kuckling vom Institut für Makromolekulare Chemie der Technischen Universität Dresden.
Kontakt Projekt 6:
Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden
Dr. Stefan Diez
Telefon 0351 210 2521
E-Mail: diez@mpi-cbg.de
Kontakte
VolkswagenStiftung
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Christian Jung
Telefon: 0511 8381 - 380
E-Mail: jung@volkswagenstiftung.de
Förderinitiative der VolkswagenStiftung
Dr. Franz Dettenwanger
Telefon: 0511 8381 - 217
E-Mail: dettenwanger@volkswagenstiftung.de

Dr. Christian Jung | idw
Weitere Informationen:
http://www.volkswagenstiftung.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Kunststoffstrang statt gefräster Facette: neue Methode zur Verbindung von Brillenglas und -fassung
28.04.2017 | Technische Hochschule Köln

nachricht Beton - gebaut für die Ewigkeit? Ressourceneinsparung mit Reyclingbeton
19.04.2017 | Hochschule Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie