Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue DFG-Forschergruppe Mikroplasmen an der RUB: Kleinste Plasmen unter extremen Bedingungen

17.12.2008
Mikroplasmen haben in jüngster Vergangenheit große Aufmerksamkeit erregt, da sie bei Atmosphärendruck betrieben werden, aber dennoch Nicht-Gleichgewichts-Charakter mit hohen Elektronen- aber geringen Gastemperaturen besitzen.

Dieses physikalische Neuland betritt jetzt die neue Forschergruppe FOR1123, die experimentelle und theoretische Expertise aus dem Center for Plasma Science and Technology (CPST) der Ruhr-Universität Bochum mit den beteiligten Fakultäten für Physik und Astronomie sowie der Elektrotechnik und Informationstechnik bündelt. Die DFG fördert die Forschergruppe mit etwa zwei Millionen Euro für die nächsten drei Jahre.

Traditionelle Konzepte versagen

Mikroplasmen haben extreme Eigenschaften - die Leistungsdichten, die Elektronendichten und die elektrischen Felder nahe den Oberflächen sind um Größenordnungen höher als bei herkömmlichen Niederdruck-Prozessplasmen. Dank ihrer kleinen Abmessungen im Bereich von einigen 100 Mikrometern ist die Plasma-Oberflächen-Wechselwirkung sehr intensiv und es herrscht eine enge Kopplung zwischen Plasma und angrenzendem Festkörper. Traditionelle Konzepte der Plasmaphysik wie Quasineutralitiät, Trennung von Randschicht und Plasmavolumen oder Zündkriterien versagen bei der Beschreibung von Mikroplasmen.

Mikroplasmen besser verstehen

Zentrales Ziel der Forschergruppe FOR 1123 "Physics of Microplasmas" ist es, durch systematische Untersuchungen von Mikroplasmen deren Dynamik und universelle Eigenschaften besser zu verstehen. Dies umfasst die Erforschung des Verlauf der Zündung bis zur vollen Ausbildung des Plasmas, des zeit- und ortsabhängigen Transports von Energie, Strahlung und reaktiven Spezies sowie die Plasma-Oberflächen-Wechselwirkung.

Direkter Kontakt mit lebendem Gewebe

Neben der Faszination neuartiger Phänomene der Plasmaphysik besitzen Mikroplasmen ein enormes Potential für technische Anwendungen. Mittels Mikroplasmen lassen sich zwei Anforderungen erstmals verbinden: zum einen Prozesse bei Atmosphärendruck zu betreiben und zum anderen kalte Nichtgleichgewichtsplasmen zu erzeugen, deren chemische Prozesse sich sehr gezielt steuern lassen. Durch diese Kombination eröffnen sich neue Anwendungen wie die kontrollierte und lokale Materialsynthese, biomedizinische Verfahren, bei denen Plasmen direkt mit lebendem Gewebe in Kontakt treten oder neue, sehr effiziente Lichtquellen und Detektoren. Mikroplasmen als tragbare universelle Werkzeuge rücken damit in den Bereich des Möglichen.

Große Oberflächen gezielt behandeln

Die geringe Größe der Plasmen erlaubt beispielsweise auch ein direktes maskenloses Plasma-Ätzen von Oberflächen oder auch das strukturierte lokale Aufbringen von funktionalen Beschichtungen. Die Integration der Mikroplasmen in Roboter zur automatisierten Oberflächenstrukturierung ist leicht möglich. Hierzu sind Mikro-Plasmajets besonders gut geeignet. Die Integration vieler einzelner Mikroplasmaentladungen in Flächenquellen mit mehreren zehntausend Einzelelementen (arrays), die parallel oder adressiert angesteuert werden können, eröffnet weitere interessante Anwendungen für die Behandlung großer Oberflächen. Derartige arrays werden mit Mikrostrukturtechniken hergestellt.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Jörg Winter (Sprecher), Prof. Dr. Achim von Keudell (Co-Sprecher), Fakultät für Physik und Astronomie, Lehrstuhl für Experimentalphysik II, Tel. 0234/32-23680, E-Mail: Joerg.Winter@rub.de, Achim.vonKeudell@rub.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

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: 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