SPP 1181:  Nanoskalige anorganische Materialien durch molekulares Design: Neue Werkstoffe für zukunftsweisende Technologien

Fachliche Zuordnung Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Förderung Förderung von 2005 bis 2015
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 12550070
 

Projektbeschreibung

Ziel des Schwerpunktprogramms ist es, Konzepte zur Herstellung neuartiger multifunktionaler anorganischer Materialien mit maßgeschneidertem nanoskaligem Aufbau zu entwickeln. Aufgrund der industriellen Anforderungen an zukünftige Technologien werden neue Materialeigenschaften notwendig, die weit über die der heute bekannten Werkstoffe hinausgehen und die nur durch Design des Werkstoffaufbaus auf nanoskaliger Ebene erreicht werden können. Darüber hinaus fordert die zunehmende Miniaturisierung von Bauteilen neue Verarbeitungstechnologien, die eine zuverlässige Herstellung der Materialien im Mikrometerbereich und darunter erlauben. Es sollen insbesondere anorganisch-organische Hybridmaterialien sowie amorphe und polykristalline Keramiken als Materialklassen genutzt und über molekulare Vernetzungsrouten in unterschiedlichen Kondensationszuständen hergestellt werden.
Über die so genannte bottom-up -Strategie sollen spezifische anorganische Moleküle als molekulare Bausteine ( Nanotools ) über Kondensations- und Polymerisationsvorgänge zu höheren molekularen Netzwerken und Festkörperstrukturen geordnet werden. Auf diese Weise sollen organische Komponenten mit anorganischen Strukturen verknüpft werden, wodurch Materialien entstehen, die durch thermodynamisch kontrollierte chemische Synthesen nicht zugänglich sind. Im Zentrum der Untersuchungen steht deshalb die Entwicklung von Feststoffen aus molekularen Einheiten durch kinetisch kontrollierte Syntheseverfahren im Bereich der Schnittstelle zwischen Molekül- und Festkörperchemie, um Feststoffeigenschaften gezielt einzustellen. Das übergeordnete Ziel des Schwerpunktprogramms ist daher, die bottom-up -Strategie im Hinblick auf die Synthese und Erforschung neuartiger Materialien systematisch zu studieren, um die technologischen Grundlagen für die Entwicklung dieser neuen Werkstoffe und deren potenziellen Einsatz zu erarbeiten.
Mögliche Anwendungsgebiete der molekular hergestellten nanoskaligen Materialien liegen in den Bereichen der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts wie der Transportsysteme, der Informationstechnologie, der Energiesysteme sowie der Umwelt- und Mikro- bzw. Nanosystemtechnik. Im Zentrum des Interesses stehen detaillierte Untersuchungen zur Korrelation zwischen dem Aufbau der molekularen Vorstufen sowie der Nanostruktur der daraus abgeleiteten Werkstoffe und deren Materialeigenschaften.
DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug Österreich

Projekte

Sprecher Professor Ralf Riedel
stellvertr. Sprecher Professor Dr.-Ing. Peter Greil