Forschung in der Fakultät für Chemie
Koordinierte Programme (DFG)
SFB TRR 270 „Hysteresis design of magnetic materials for efficient energy conversion (HoMMage)"
- von Birte Vierjahn
- 25.11.2019
State-of-the-art functional materials, such as strong permanent magnets for use in wind turbines and electric motors, or magnetic materials for efficient cooling, are needed to transition to a low emissions future. The German Science Foundation (DFG) has therefore granted €12 million for a new Collaborative Research Center (CRC) called “HoMMage”. This centre started in January 2020 at the Technische Universität Darmstadt and UDE, with two projects from our faculty (A11: Stephan Barcikowski, B08: Bilal Gökce) addressing materials development for 3D printing of next generation magnets.
SFB 1242 „Nichtgleichgewichtsdynamik kondensierter Materie in der Zeitdomäne"
Durch ultraschnelle externe Stimuli wie Licht, Druck, elektrische Spannung oder Partikel lassen sich in kondensierter Materie Nichtgleichgewichtszustände hervorrufen. Der Sonderforschungsbereich „Nichtgleichgewichtsdynamik kondensierter Materie in der Zeitdomäne" verfolgt das Ziel, ein materialübergreifendes, mikroskopisches Verständnis solcher Nichtgleichgewichtszustände zu erarbeiten. Dazu werden neuartige Methoden der experimentellen und theoretischen Physik entwickelt, um den Prozess vom Moment des Stimulus bis zu einem Zustand nahe am Gleichgewicht in Zeit und Raum zu beschreiben. Unsere Fakultät ist mit zwei Projekten (A04: Sebastian Schlücker, C04: Eckart Hasselbrink) zur Spektroskopie an molekularen Adsorbaten beteiligt.
SFB/TRR 247
Ab Juli 2018 fördert die DFG den Sonderforschungsbereich Transregio (SFB/TRR) 247 „Heterogene Oxidationskatalyse in der Flüssigphase – Materialien und Mechanismen in der thermischen, Elektro- und Photokatalyse“. Im Zentrum der Forschung stehen grundlegende katalytische Mechanismen, die mit modernen experimentellen und theorie- wie computergestützten Techniken untersucht werden. (Sprecher: Prof. Dr. Malte Behrens, Universität Duisburg-Essen; ebenfalls antragstellend: Universität Bochum). Eingebunden sind auch die Max-Planck-Institute für Chemische Energiekonversion und Kohlenforschung in Mülheim/Ruhr sowie das Fritz-Haber-Institut in Berlin.
SFB 1093 Supramolekulare Chemie an Proteinen
Am 21. November fällte die Deutsche Forschungsgemeinschaft die Entscheidung zur Einrichtung eines neuen Sonderforschungsbereiches (SFB) an der Universität Duisburg-Essen. Es handelt sich dabei um eine besonders hochkarätige Forschungsinitiative, die auf der engen Zusammenarbeit zwischen den Fakultäten für Chemie, Biologie und Medizin beruht: Unter dem Thema „Supramolekulare Chemie an Proteinen" soll in den nächsten 4 Jahren intensiv interdisziplinär geforscht werden. Dabei nutzen die Chemiker das Wissen und die Methoden der Supramolekularen Chemie zur Konstruktion neuer Greifwerkzeuge für Eiweißmoleküle. Mit ihrer Hilfe klären die Biologen bisher unverstandene biochemische Mechanismen auf, und Mediziner entwickeln neue Ansatzpunkte zur Bekämpfung von Krankheiten. Der neue Sonderforschungsbereich (SFB 1093) wird zunächst für die Jahre 2014-2017 mit über 7 Mio. Euro gefördert. Er kann aber darüber hinaus (nach weiteren Begutachtungen) um bis zu 8 Jahre verlängert werden. (Sprecher: Prof. Thomas Schrader; Stellvertreter: Prof. Carsten Schmuck)
Neue Materialien für die laserbasierte additive Fertigung
Das Schwerpunktprogramm SPP 2122 wird von Prof. Dr.-Ing. Stephan Barcikowski aus unserer Fakultät koordiniert.
"ALSTER"
Im Rahmen des Forschungsverbunds Akademisches Lernen und Studienerfolg in der Eingangsphase von naturwissenschaftlich-technischen Studiengängen führen fünf Teilprojekte die Arbeit der Forschergruppe ALSTER fort.
Optisch erzeugte Sub-100nm Strukturen für biomedizinische und technische Applikationen
In diesem Schwerpunktprogramm geht es um die Herstellung neuer Materialien mithilfe von Licht und ihre Anwendungen in Medizin und Technik. Bei der Herstellung solcher Strukturen kommen Laser zum Einsatz, die Lichtpulse erzeugen, die nur wenige Billiardstel einer Sekunde lang sind. Durch die kurze Dauer dieser Lichtblitze lassen sich mikroskopisch kleine Strukturen erzeugen, die sich zum Aufbau von Materialien mit neuen Eigenschaften nutzen lassen. Mehr...
Regenerative Biology to Reconstructive Therapy (REBIRTH)
Der Körper ist ein Wunderwerk mit der beeindruckenden Fähigkeit, sich rasch zu erholen. Die Regenerative Medizin unterstützt diese Heilung und hilft, verlorene Körperfunktionen wiederherzustellen. Sie gilt als ein Zukunftsfeld der Medizin. Seit kurzem ist die Universität Duisburg-Essen (UDE) an einer Initiative beteiligt, die sich dieser Thematik widmet: Die Forschergruppe „Nanopartikel“ arbeitet für den DFG-Exzellenzcluster REBIRTH (Regenerative Biology to Reconstructive Therapy). Am Lehrstuhl für Technische Chemie I untersucht der Arbeitskreis von Prof. Dr. Stephan Barcikowski, wie durch lasergenerierte Nanopartikel neue Materialien für innovative Medizinprodukte entwickelt werden können. Gemeinsam mit der Forschergruppe „Bioartificial lung“ an der Medizinischen Hochschule Hannover sollen neue Wege gefunden werden, um die Langzeitstabilität von künstlichen Lungen deutlich zu verbessern.
SMILE (Smart Materials from Ionic Liquids for Energy)
Im Forschungsprojekt SMILE werden folgende Aufgaben wahrgenommen: " Thermoelektrika können Abwärme, Energie niedriger Qualität, in elektrische Energie, eine höherwertige Energieform, umwandeln und damit einen wesentlichen Beitrag zur effizienten Energienutzung liefern. Nanopartikuläre Materialien sind dabei im Vergleich mit Volumenphasen besonders effizient, da durch die Nanostrukturierung die zentralen Kenngrößen, elektrischer Transport und Wärmetransport, weitgehend entkoppelt werden können. Die Nanostruktur behindert den Wärmetransport, beeinflusst den elektrischen Transport jedoch nur moderat, was zu einer deutlichen Effizienzverbesserung führt. In SMILE werden ausgewählte nanostrukturierte Materialien mit verbesserten thermoelektrischen Eigenschaften ausgehend von molekularen Vorläuferverbindungen, sogenannten Precursoren, (Prof. Stephan Schulz, Universität Duisburg -Essen) in maßgeschneiderten ionischen Flüssigkeiten, ILs, (Prof. Anja Mudring, Ruhr Universität Bochum) unter ressourcenschonenden Bedingungen in kinetisch-kontrollierten Reaktionen bei Temperaturen unterhalb von 150 °C hergestellt und ihre thermoelektrische Performance im Detail untersucht (Dr. Gabi Schierning, Universität Duisburg-Essen). Das Projekt bildet somit die gesamte Prozesskette von der Synthese maßgeschneiderter molekularen Prekursoren über die Produktion des nanoskaligen Materials bis hin zu seiner Verarbeitung zum nanoskaligen Bauteil ab.
