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 Waschen für die Mikrowelt – Potsdamer Physiker entwickeln lichtempfindliche Seife
02.12.2016 | Universität Potsdam

nachricht Quantenreibung: Jenseits der Näherung des lokalen Gleichgewichts
01.12.2016 | Forschungsverbund Berlin e.V.

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie