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Neuer Sonderforschungsbereich 1411: „Produktgestaltung disperser Systeme“

Visualisierung des Designs von Nanopartikeln
Visualisierung des Designs von Nanopartikeln. Der Maßstabsbalken der elektronenmikroskopischen Aufnahme entspricht 2 Mikrometer. (Bild: FAU/Junwei Wang)

Neuer Sonderforschungsbereich 1411: „Produktgestaltung disperser Systeme“

Ab Januar 2020 richtet die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) den neuen Sonderforschungsbereich (SFB) „Produktgestaltung disperser Systeme“ ein. Die Forscherinnen und Forscher unter der Leitung der FAU werden sich dem Design von Nanopartikeln widmen und mit rund 11 Millionen Euro gefördert. Von Seiten des Departments Mathematik sind Prof. Dr. Frauke Liers, Dr. Lukas Pflug und Prof. Dr. Michael Stingl beteiligt. Die enge Zusammenarbeit von Mathematik und Verfahrenstechnik bietet hierbei eine besondere Herangehensweise: Das SFB-Forschungsteam will die Teilchen zuerst an Modellen entwerfen und optimieren, bevor sie im Labor hergestellt werden.

Der SFB 1411 „Produktgestaltung disperser Systeme“ beschäftigt sich mit dem Design von Nanopartikeln. Dazu werden Partikelsynthesen mit neuartigen Trennmethoden zur Klassierung der Nanopartikeln direkt kombiniert. Der Clou des Ansatzes ist es, dass die Herstellung so optimiert wird, dass Partikeln mit maßgeschneiderten Eigenschaften in kontinuierlichen Prozessen hergestellt werden können. Hierdurch wird die heute übliche, oft empirische und sehr aufwendige Vorgehensweise ersetzt durch elegante Ansätze zum Eigenschafts- und Prozessdesign. Damit leistet der SFB wichtige Beiträge zur Digitalisierung des Produktdesigns von Partikelsystemen. In 20 Einzelprojekten werden von Forscherinnen und Forschern aus den Bereichen Chemieingenieurwesen, Materialwissenschaften, Mathematik und Physik auf diese Weise neuartige Partikeln entworfen, produziert und umfassend charakterisiert. Dabei stehen Teilchen mit besonderen optischen Eigenschaften im Mittelpunkt.

„Für den neuen Sonderforschungsbereich können wir auf das starke wissenschaftliche Fundament und die erstklassige Infrastruktur des bisherigen Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials aufbauen“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Peukert, Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik und SFB-Sprecher. Von den 20 Einzelprojekten liegen 18 Projekte an der FAU, eines am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) sowie eines an der Universität Duisburg-Essen, wo es von einer ehemaligen Forscherin der FAU geleitet wird. Im Rahmen des SFB wird ein Graduiertenkolleg eingerichtet, an dem Nachwuchstalente zum Design von Nanopartikeln promovieren können – was in dieser Form weltweit einzigartig ist. Der SFB wird außerdem neue Wege im Umgang mit den großen Datenmengen beschreiten, welche in den Experimenten und Simulationen anfallen.