Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mathematikerin am Matheon entwickelt neue Methoden zur Modellierung "Dünner Filme"

05.03.2008
Barbara Wagner ist weder Fotografin noch Schauspielerin. Auch bei der Berlinale hatte sie keine Chance auf einen Goldenen Bären, obwohl sie sich täglich mit Filmen beschäftigt. Denn Barbara Wagner's Filme sind kaum zu sehen. Sie ist Mathematikerin und forscht am MATHEON über so genannte "Dünne Filme", die in vielen modernen Technologien eine wichtige Rolle spielen.

Fast überall dort, wo Materialien beschichtet werden müssen, treten dünne Flüssigkeitsfilme auf. So beispielsweise zur Verminderung von Reibung durch dünne Schmierfilme in Getrieben oder bei Beschichtungen in zahlreichen verfahrenstechnischen Produktionsschritten. Dabei erfordern die neuen Technologien durch zunehmende Miniaturisierung von Bauteilen oder durch steigende Beanspruchungen eine immer bessere Beherrschung der Beschichtungsfilme.

Diese Forschungsrichtung hat sie in den letzten Jahren intensiviert und hat zusammen mit dem Mathematiker Andreas Münch (zur Zeit an der University of Nottingham) eine Forschungsgruppe am Weierstraß-Institut aufgebaut.

Der Schlüssel zur Lösung der äußerst komplexen Probleme ist die Mathematische Modellierung. Dabei ist es wichtig, gezielt solche mathematischen Methoden zu kombinieren und weiterzuentwickeln, die es ermöglichen, ein reales Problem auf ein Modell zu reduzieren, das zum einen auf dem Computer berechenbar ist und zum anderen die wesentlichen Eigenschaften des ursprünglichen Problems erfasst.

... mehr zu:
»Industrieworkshop »Mathematik

Solche Methoden haben Barbara Wagner schon während ihres Aufenthalts in den USA als Doktorandin und Postdoc an renommierten Institutionen wie dem Center for Nonlinear Studies am Los Alamos National Lab. besonders fasziniert und sie hat dort gezielt mit den Koryphäen auf diesem Gebiet zusammengearbeitet. Hiervon profitiert heute ihre Arbeitsgruppe.

So konnte sie zum Beispiel zusammen mit Andreas Münch erstmals die Oberflächenstruktur erklären, die beim unerwünschten Reißen eines nur ein paar hundert Nanometer dünnen Polymerfilms auf Silizium-Wafer entstehen. "Das Zusammenspiel des Flüssigkeitsverhältnis des Polymerfilms und einer äußerst geringen Filmhöhe bringen den so genannten Schlupf an der Polymer/Silizium Grenzfläche zu Tage. Hier spielt er sogar die dominante Rolle" sagt sie. Diese Ergebnisse haben besonders Kollegen aus der Physik überrascht, die die Ursache dafür bisher woanders vermuteten.

Die neuen Erkenntnisse führten nun zu einer Methode zur Messung der Größe des Schlupf, die anders als bisher im wesentlichen auf der Bestimmung der Oberflächenstruktur beruht.

Aber die Mathematikerin beschäftigt sich in ihren Forschungen nicht nur mit der mathematischen Modellierung von flüssigen Filmen, sondern auch mit der des Kristallwachstums dünner Schichten im Nanometerbereich. Dabei ist ihr immer der gesamte Weg von der Grundlage bis zur Anwendung wichtig. Mit diesem Ansatz ist Barbara Wagner auch eine gesuchte Ansprechpartnerin von Unternehmen. Unlängst reagiert sie darauf mit einem überaus erfolgreichen Industrieworkshop zur "Verfahrenstechnik dünner Flüssigkeitsfilme".

Ein weiterer Industrieworkshop zu Dünnschichtsolarzellen ist für dieses Jahr im Rahmen des MATHEON geplant. Konzept dieser Industrieworkshops ist es, dass eingeladene Industriepartner ihre Probleme einem interdisziplinären Expertenteam vorstellen, welches dann durch Brainstorming und intensive Zusammenarbeit neue Modellierungsansätze erarbeitet und modernste Verfahren zur effizienten Simulation eruiert. Schon jetzt hat sich gezeigt, dass die dadurch entstandene Zusammenarbeit ganz neue Wege zur Entwicklung neuer Schlüsseltechnologien eröffnet.

Weitere Informationen: Barbara Wagner, Tel. 030 20372 444, Email: wagnerb@wias-berlin.de

Rudolf Kellermann | idw
Weitere Informationen:
http://www.matheon.de
http://www.wias-berlin.de

Weitere Berichte zu: Industrieworkshop Mathematik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor
23.02.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Kühler Zwerg und die sieben Planeten
23.02.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik