Europaweit einzigartiges Forschungszentrum geht an den Start

Im Neubau des Zentrums MAIN sind neben Reinräumen zahlreiche Labore verschiedener Ausrichtung mit hohen technischen Anforderungen untergebracht. Foto: TU Chemnitz/Jacob Müller

Der Neubau des „Zentrums für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen“ (MAIN) an der Chemnitzer Rosenbergstraße wurde am 13. August 2018 feierlich vom Sächsischen Staatsministerium der Finanzen an die Technische Universität Chemnitz übergeben.

Der mit rund 34,3 Millionen Euro Bundes- und Landesmitteln finanzierte Laborbau bietet künftig etwa 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern modernste Forschungs- und Arbeitsbedingungen.

„Starre“ Hochgeschwindigkeitselektronik wird flexibel

Die TU Chemnitz wird hier ihre Kompetenzen auf dem Gebiet der nanomembran-basierten Materialien, einem der modernsten Felder der Werkstoff- und Materialwissenschaften, ausbauen. Unter dem Begriff Nanomembranen werden extrem dünne funktionale Strukturen zusammengefasst, die sich durch eine hohe mechanische Flexibilität auszeichnen.

Sie bilden die Basis für neuartige Bauelemente, die bieg-, dehn- und formbar und damit extrem anpassungsfähig sind und sich mittels etablierter und neuartiger Prozesse und Verfahren herstellen lassen, die unter anderem in MAIN zu entwickeln sind. Das führt langfristig zu völlig neuen Szenarien in der mobilen Kommunikation, der Medizin- und der Energietechnik.

Ungeahnte Möglichkeiten für das alltägliche Leben

„Die weltweite Entwicklung immer kompakterer und intelligenterer Sensor- und Kommunikationssysteme eröffnet ungeahnte Möglichkeiten für das alltägliche Leben und stimuliert visionäre Ideen, die weit über das heute Realisierbare hinausgehen. Zentrale Komponenten solcher Systeme werden künftig in MAIN erforscht, wie ultra-kompakte Energiespeichereinheiten für winzige und autonom arbeitende Sensorknoten oder flexible Sensorsysteme für die Implementierung des Konzepts einer künstlichen Haut“, blickt MAIN-Initiator Prof. Dr. Oliver G. Schmidt voraus. Er ist Inhaber der Professur für Materialsysteme der Nanoelektronik an der TU Chemnitz und Direktor des Instituts für Integrative Nanowissenschaften am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden.

„Das fachübergreifende wissenschaftliche und technologische Potential von anorganischen und hybriden flexiblen Nanomembranen ist klar erkannt, aber dennoch weitestgehend unerforscht“, sagt Schmidt. Deshalb hat er diese Thematik vor mehr als einem Jahrzehnt in Deutschland und europaweit erstmalig etabliert, so dass die Region Chemnitz-Dresden bereits heute auf diesem Gebiet eine international führende Stellung einnimmt.

Schmidt ist Pionier auf dem Gebiet der aufgerollten Nanoröhrchen und bewegt sich mit seiner Arbeit zwischen den Fachgebieten Physik, Chemie, Werkstoffwissenschaften, Elektronik und Mikrosystemtechnik. Er arbeitet daran, selbstorganisierte, dreidimensionale Nanostrukturen auf einem Chip zu integrieren. Für seine bisherigen herausragenden Arbeiten zur Erforschung, Herstellung und innovativen Anwendung funktioneller Nanostrukturen wurde er 2018 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis ausgezeichnet.

Universitäre Kernkompetenz zu Materialien und Intelligenten Systemen wird gestärkt

„Die Forschung am Zentrum für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen wird insbesondere die Kernkompetenz der TU Chemnitz zu Materialien und Intelligenten Systemen weiter stärken und zu einer noch größeren nationalen und internationalen Sichtbarkeit der Universität in diesem Bereich beitragen“, sagt Prof. Dr. Gerd Strohmeier, Rektor der TU Chemnitz. Zentrales wissenschaftliches Ziel ist es, die Grundlagenforschung und die anwendungsnahe Forschung auf dem Gebiet der nanomembran-basierten Materialien voranzutreiben.

Interdisziplinäre Kooperation unter einem Dach

„Die Erforschung grundlegender Gesetzmäßigkeiten und neuer Phänomene der Struktur-Eigenschafts-Beziehung, die Entwicklung neuartiger Architekturen sowie die Ausschöpfung und Weiterentwicklung von Verfahren der Systemintegration und die Erschließung von Anwendungsmöglichkeiten werden durch MAIN europaweit erstmals für ein interdisziplinär aufgestelltes Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in einem Forschungsbau vereint“, sagt Prof. Dr. Thomas Otto, Inhaber der Professur Mikrotechnologie der TU Chemnitz und Leiter der für die Implementierung von MAIN eingerichteten Task Force.

„Unter einem Dach werden nun bereits bestehende exzellente Aktivitäten der Fakultäten für Elektrotechnik und Informationstechnik sowie für Naturwissenschaften der TU Chemnitz und ihrer Forschungspartner auf einem zukunftsträchtigen Themenfeld zusammengeführt“, so Otto weiter. Kooperationen mit Instituten außeruniversitärer Forschungsorganisationen, wie Fraunhofer, Leibniz und Helmholtz, sollen intensiviert werden.

Um die interdisziplinäre Forschung nachhaltig und auf höchstem Niveau zu sichern, werden in den Programmen der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Landes- und Bundesministerien und der Europäischen Union Projekte initiiert. Durch die räumliche Nähe von MAIN zum Gründerzentrum sowie zu kleinen und mittleren Unternehmen im benachbarten Smart Systems Campus sind bereits heute ideale Bedingungen für einen effizienten Technologietransfer gegeben.

Stichwort: Neubau Forschungsgebäude MAIN

Der 78 Meter lange MAIN-Neubau schafft am Eingang zum Campus der TU Chemnitz an der Reichenhainer Straße neue Blickbeziehungen zu den anderen Gebäuden in diesem Quartier. Die Baumaßnahme wurde gemäß dem Siegerentwurf der Architekten Heinle, Wischer und Partner (Dresden) von der Niederlassung Chemnitz des Staatsbetriebes Sächsisches Immobilien- und Baumanagement durchgeführt.

Das Gebäude mit ca. 3.800 Quadratmetern Nutzfläche wurde als massiver Stahlbetonskelettbau mit tragenden Wandscheiben und Decken ausgeführt, um erschütterungsfreie Messungen zu ermöglichen. Als Erschütterungsschutz für die empfindlichen Laborgeräte ruht der Komplex auf einer rund 1,60 Meter starken Bodenplatte aus Stahlbeton. Funktionales Highlight sind die Reinräume, welche die Fertigung von Bauteilen in staubfreier Umgebung ermöglichen.

Im Gebäude wurden auch zwei sogenannte „Wissensgärten“ als Orte der Begegnung und des Austausches geschaffen, die etagenübergreifend die Idee der Verbindung von Forschungsbereichen unterstützen. Gestaltet wurden diese Bereiche von der Dresdner Künstlerin Patricia Westerholz, die den Wettbewerb „Kunst am Bau“ mit ihrer Arbeit „layers and structures“ gewann.

Prof. Dr. Uwe Götze, Telefon 0371 531-10030, E-Mail ptw@tu-chemnitz.de, Prof. Dr. Thomas Otto, Telefon 531-36650, E-Mail thomas.otto@zfm.tu-chemnitz.de, Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Inhaber der Professur für Materialsysteme der Nanoelektronik an der TU Chemnitz, Telefon 0371 531-33432, E-Mail oschmidt@etit.tu-chemnitz.de.

Prof. Dr. Uwe Götze, Telefon 0371 531-10030, E-Mail ptw@tu-chemnitz.de, Prof. Dr. Thomas Otto, Telefon 531-36650, E-Mail thomas.otto@zfm.tu-chemnitz.de, Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Inhaber der Professur für Materialsysteme der Nanoelektronik an der TU Chemnitz, Telefon 0371 531-33432, E-Mail oschmidt@etit.tu-chemnitz.de

https://www.youtube.com/watch?v=xHaeLP1LJ0c Atmosphärischer Video-Rückblick von der Gebäude-Übergabe
https://www.youtube.com/watch?v=YQUCEocf0N4 Statement von Staatsministerin Dr. Eva-Maria Stange zur Relevanz der Nano-Forschung an der TU Chemnitz

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Dipl.-Ing. Mario Steinebach Technische Universität Chemnitz

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Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.

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