Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von Nanosystemen zur Mesotechnologie: SFB an der Universität Bayreuth wird verlängert

04.06.2013
Großer Erfolg für die Polymer- und Kolloidforschung an der Universität Bayreuth: Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft vor kurzem bekanntgab, wird der 2009 eingerichtete SFB 840 "Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie" für vier weitere Jahre mit mehr als sieben Millionen Euro gefördert.

Damit kann die Universität Bayreuth schon bald auf eine mehr als 30jährige, seit 1984 ununterbrochene Tradition von Sonderforschungsbereichen in der Makromolekül- und Kolloidforschung zurückblicken. Mit ihrer aktuellen Förderentscheidung bestätigt die DFG die Spitzenposition der Universität Bayreuth auf einem ihrer international ausgewiesenen Profilfelder.

Komplexe Systembausteine für innovative Anwendungen

Eine effiziente Energieumwandlung und -nutzung, eine nachhaltige Schonung von Umwelt und Ressourcen, aber auch Fortschritte in der Informationstechnologie zu fördern, sind zentrale Herausforderungen an die Materialchemie. Die in Zukunft benötigten Materialien werden Strukturen besitzen müssen, die deutlich komplexer sind als die Strukturen der heute bekannten Materialien. Hier setzt der SFB 840 an. Er kann dabei an die signifikanten Fortschritte anknüpfen, welche die Nanotechnologie bei der kontrollierten Herstellung strukturierter Nanopartikel erzielt hat. Diese Partikel haben eine Größe von weniger als 100 Nanometern und stehen als Baueinheiten für technologische Anwendungen zur Verfügung. Daher muss sich an diese Erfolge der Nanotechnologie nun ein weiterer Schritt anschließen: die Integration dieser Bausteine in größere Einheiten, nämlich in Systembausteine mit definierten Eigenschaften und Funktionen.
Die Mesotechnologie ist ein vergleichsweise junger Forschungszweig, der sich mit dieser Integration befasst. Sie macht es möglich, dass aus nanopartikulären Einheiten komplexe Systembausteine entstehen, die für innovative Anwendungen auf der makroskopischen Ebene genutzt werden können. "Der kontrollierte Übergang von der Nano- zur Meso-Skala gilt heute international als eine der großen Herausforderungen für die Nanotechnologie-Community", erklärt Prof. Dr. Josef Breu, der Sprecher des SFB 840.

Prozesse der kontrollierten Selbstorganisation:
Auf dem Weg zu neuen, hierarchisch aufgebauten Strukturen

Der SFB 840 widmet sich daher der Aufgabe, neue und komplexe Systembausteine zu entwickeln, die möglichst zielgenau auf die jeweils gewünschten Anwendungen zugeschnitten sind. Ein wesentlicher Schritt ist dabei das zielgerichtete Design der zugrunde liegenden nanoskaligen Einheiten. Diese sollen so programmiert werden, dass sie sich im Verlauf kontrollierter Prozesse in mesoskalige, hierarchisch aufgebaute Strukturen einfügen. Entscheidend ist dabei, wie die einzelnen Baueinheiten in und mit einer umgebenden Matrix oder Oberfläche zusammenwirken; denn aus diesen Wechselwirkungen gehen die gewünschten Materialeigenschaften hervor. Die Entwicklung neuer Systeme auf der Meso-Skala beruht also wesentlich auf Prozessen der kontrollierten Selbstorganisation, die sich zu hierarchisch aufgebauten Strukturen zusammenschließen. Die Bayreuther Wissenschaftler wollen deshalb von vergleichbaren Prozessen lernen, wie sie in der Natur vielfach anzutreffen sind. Perlmutt oder Knochen sind jahrtausendealte Beispiele dafür, dass winzige Partikel wie von selbst komplexe Strukturen bilden.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf technologischen Zukunftsfeldern

Der SFB ist durch die enge Zusammenarbeit von Arbeitsgruppen aus der Chemie, der Physik und den Ingenieurswissenschaften geprägt. Dabei werden auf technologischen Zukunftsfeldern wegbereitende Systembausteine erschlossen. Auf dem Gebiet der Photovoltaik werden effizientere Lichtsammelsysteme und aktive Matrizen entwickelt; auf dem Gebiet der Katalyse richtet sich das Interesse auf hierarchisch poröse, hoch permeable Feststoffkatalysatoren, die bei der Katalyse in flüssiger Phase zum Einsatz kommen. Im Bereich der Photonik geht es um die Nutzung quasikristalliner Strukturen. Und im Bereich der Optoelektronik werden transparente, flexible Hochbarrierebeschichtungen erforscht.

Die in der ersten Förderperiode (2009 - 2013) erzielten Fortschritte erlauben schon jetzt eine wesentlich zielgenauere Realisierung von komplexen, funktionalen Systembausteinen. "In den letzten vier Jahren ist es uns gelungen, das wissenschaftliche Verständnis für Prozesse der Selbstorganisation bedeutend weiterzuentwickeln," berichtet Prof. Dr. Josef Breu. "Damit werden ineffiziente zeit- und materialintensive Trial-und-Error-Verfahren vermieden und wertvolle Materialressourcen geschont. Es freut uns sehr, dass die DFG es uns jetzt ermöglicht, die bisherigen wissenschaftlichen Erfolge auszubauen, technologische Innovationen zu fördern und auf der Basis unserer Forschungserfahrungen neue Herausforderungen anzugehen." In den kommenden vier Jahren soll die programmierte Selbstorganisation als elegantes, einfaches und preiswertes Verfahren weiterentwickelt werden, um die Herstellung hochkomplexer Materialstrukturen zu fördern. Insbesondere soll das Potenzial von Hybrid- und Kompositmaterialien in seiner ganzen Breite erforscht werden.
Der Bayreuther SFB 840 wird auch in Zukunft von der engen Zusammenarbeit mit dem Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen (BZKG) profitieren. Das BZKG, ein interdisziplinäres Forschungszentrum der Universität Bayreuth, stärkt die Zusammenarbeit von Chemikern, Physikern und Ingenieurwissenschaftlern auf dem Bayreuther Campus und ist auf dem Gebiet der Kolloidforschung ein viel gefragter Partner für Industrieunternehmen.

Homepage des SFB 840:
http://www.sfb840.uni-bayreuth.de

Kontaktadresse für weitere Informationen:

Professor Dr. Josef Breu
- Sprecher des SFB 840 -
Universität Bayreuth
D-95440 Bayreuth
Telefon: +49 (0)921 / 55-2530 oder -4357
E-Mail: josef.breu@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | Universität Bayreuth
Weitere Informationen:
http://www.sfb840.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten