Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Licht zu maßgeschneiderten High-Tech-Materialien

07.06.2017

Kratzer im Autolack per Laser reparieren oder empfindliche elektronische Bauteile mit Licht flexibler oder härter machen: An solchen Lösungen arbeitet Professor Christopher Barner-Kowollik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Queensland University of Technology (QUT) in Brisbane, Australien. Wie sich Beschichtungen und Materialien mit monochromatischem Licht aus Lasern für unterschiedliche Anwendungen maßschneidern lassen, untersucht er nun auch in einem Projekt, das der Australische Forschungsrat mit mehr als drei Millionen Australischen Dollar fördert (mehr als zwei Millionen Euro).

„Christopher Barner-Kowollik gehört zu den weltweit führenden Forschern auf seinem Fachgebiet, gleichzeitig ist er mit seiner Arbeit in Deutschland und Australien ein herausragendes Beispiel für die gelebte Weltoffenheit in der Wissenschaft“, sagt der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka. „Wir gratulieren ihm herzlich zu dieser großartigen Auszeichnung durch den Australischen Forschungsrat.“


Australian Laureate Fellow 2017: Professor Christopher Barner-Kowollik

Foto: Irina Westermann

„Die Materialwissenschaften – gerade auch im Mikro- und Nanometerbereich – bilden die Basis für Innovationen in zahlreichen Themenfeldern. Die Forschung von Christopher Barner-Kowollik erlaubt maßgeschneiderte Materialien für vielfältige Anwendungsbereiche. Die Förderung als Australian Laureate Fellow ist auch eine Anerkennung seiner bisherigen Arbeit – darüber freuen wir uns mit ihm!“, so der Vizepräsident des KIT für Forschung, Professor Oliver Kraft.

Ziel der Forschung von Christopher Barner-Kowollik ist es, Materialien mit Licht so programmieren und umprogrammieren zu können, dass sie sich genau auf ihren spezifischen Einsatzbereich anpassen lassen. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von intelligenten Beschichtungen und Materialien über synthetische Proteine bis zu lasergesteuerten 3-D-Drucktechnologien.

„Ein Beispiel wäre eine Beschichtung, deren mechanische Eigenschaften sich mit Licht präzise steuern lassen, sodass sie an bestimmten Stellen flexibler wird, an anderen – dann mit Licht einer anderen Wellenlänge bestrahlt – härter”, erläutert der Chemiker. So könnten sich in Zukunft etwa auch Beschichtungen heilen oder empfindliche Elektronikbauteile leichter einbauen oder austauschen lassen.

„Manche Schätzungen besagen, dass bis zum Jahr 2030 zehn Prozent aller Produkte aus dem 3-D-Drucker kommen. Ein Verfahren, das es – allein durch ein Verändern der Wellenlänge des eingesetzten Lichts – erlaubt, mit der gleichen 3-D-Tinte Produkte mit unterschiedlichen Materialeigenschaften herzustellen, wäre bahnbrechend”, sagt Barner-Kowollik. In der 3-D-Laserlithographie habe ein solches Verfahren mit sichtbarem Licht auch das Potenzial, die Herstellung von Computerchips maßgeblich zu beeinflussen.

In seiner weiteren Forschung wird Christopher Barner-Kowollik auch untersuchen, wie sich Licht nutzen lässt, um Informationen in Polymeren zu schreiben, zu speichern und zu lesen. Polymere, langkettige Moleküle, bilden die Bausteine für zahlreiche Materialien. Durch die Kontrolle über den Aufbau der Moleküle, auch Sequenz genannt, lassen sich die Eigenschaften solch großer Moleküle (Makromoleküle) steuern. „Polymere, deren Sequenz kodier- und lesbar ist, könnten etwa für die Herstellung künstlicher Proteine von hoher Bedeutung sein, aber auch für maßgeschneiderte Tinten für den 3-D-Druck im Mikro- und Nanometerbereich“, so Christopher Barner-Kowollik.

Die Fördersumme von gut drei Millionen Australischen Dollar stehen Barner-Kowollik in den kommenden fünf Jahren frei für seine Forschung zur Verfügung. Auf wichtigen Themengebieten – insbesondere der Herstellung von 3-D-Tinten für die 3-D-Laserlithographie in Kooperation mit Prof. Martin Wegener (KIT) – will er damit auch die enge Kooperation mit dem KIT weiter ausbauen, dabei soll auch der Doktorandenaustausch gestärkt werden.

Zur Person

Seit April 2017 ist Christopher Barner-Kowollik Professor für Materialwissenschaft an der Queensland University of Technology (QUT) im australischen Brisbane. Gleichzeitig forscht er weiterhin am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), unter anderem im Sonderforschungsbereich ‘Molecular Structuring of Soft Matter’ (SFB 1176), dessen Gründungsdirektor er im Jahr 2016 war. Der SFB entwickelt neue Syntheseverfahren für langkettige Moleküle, um diese in bisher unerreichter Präzision darzustellen und einen Innovationssprung in einer Reihe von Materialklassen zu ermöglichen. Barner-Kowolliks Forschungsgruppe (www.macroarc.org) ist an der QUT und dem KIT angesiedelt. Gemeinsam mit den Professoren Martin Bastmeyer und Martin Wegener vom KIT erhielt er für die interdisziplinäre Forschung zur dreidimensionalen Zellkultivierung im vergangenen Jahr den mit 50.000 Euro dotieren Erwin-Schrödinger-Preis der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

Weitere Informationen zur Forschung von Prof. Christopher Barner-Kowollik:

https://www.kit.edu/kit/pi_2017_050_loschbare-tinte-fur-den-3-d-druck.php

https://www.kit.edu/kit/pi_2016_165_makromolekuele-mit-licht-zu-praezisionspolym...

https://www.kit.edu/kit/pi_2016_091_chemische-reaktionen-lassen-sich-mit-licht-s...

http://www.macroarc.org/

Weitere Informationen zu den Australian Laureate Fellowships
http://www.arc.gov.au/australian-laureate-fellowships

Weiterer Kontakt:
Margarete Lehné, Pressereferentin, Tel.: +49 721 608-48121, Fax: +49 721 608-43658, margarete.lehne@kit.edu

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25 000 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.

KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.kit.edu

Weitere Informationen:

https://www.kit.edu/kit/pi_2017_050_loschbare-tinte-fur-den-3-d-druck.php
https://www.kit.edu/kit/pi_2016_165_makromolekuele-mit-licht-zu-praezisionspolym...
https://www.kit.edu/kit/pi_2016_091_chemische-reaktionen-lassen-sich-mit-licht-s...
http://www.macroarc.org/
http://www.arc.gov.au/australian-laureate-fellowships

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Oberflächeneigenschaften für holzbasierte Werkstoffe
14.08.2018 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht Europaweit einzigartiges Forschungszentrum geht an den Start
14.08.2018 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt

20.08.2018 | Physik Astronomie

1,6 Millionen Euro für den Aufbau einer Forschungsgruppe zu Quantentechnologien

20.08.2018 | Förderungen Preise

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics