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Der Senat der Helmholtz-Gemeinschaft hat die Gründung von zwei neuen Instituten beschlossen: ln Jena wird in Zukunft an Polymeren für nachhaltige Energie geforscht. Die Zentren und Universitäten haben schon im Juli mit dem Aufbau der neuen Institute angefangen.

In seinem 2022 veröffentlichten sechsten Sachstandsbericht nennt das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), also der Weltklimarat, die Abscheidung und Nutzung von Kohlenstoff erstmalig als geeignete Lösung zur Eindämmung des Klimawandels. Mehrere Zukunftsszenarien für eine Netto-Null-Chemieindustrie bis zum Jahr 2050 zeigen, dass zwischen 10 und 30 % der Nachfrage des produktgebundenen Kohlenstoffs aus der Nutzung von CO₂ stammen werden.

Ein Team des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP im Potsdam Science Park hat mit dem Universitätsklinikum Düsseldorf ein hochfunktionales Material entwickelt, das ganz neue Behandlungskonzepte mit Alignern für die Therapie von Zahnfehlstellungen ermöglicht und Kosten reduziert. Dabei setzten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf Polymere mit Formgedächtniseigenschaften. Das neuartige Material verbindet effektive Zahnbewegungen mit effizienterer Ressourcennutzung.

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) sollen Funktionsschichten entwickelt werden, um einfach aufgebaute und kostengünstig herstellbare Durchbruchsdetektoren mit elektrochemisch aktiven Oberflächen für die AMC-Kontaminanten Ammoniak und Formaldehyd herzustellen. In einem Vorläufer-Projekt* konnte bereits gezeigt werden, dass elektrochemisch hergestellte Oberflächen aufgrund von Wechselwirkungen mit dem jeweiligen Gas ein detektierbares Signal liefern und somit prinzipiell für die Anwendung geeignet sind. Im Rahmen des Projektes soll mit dem Einsatz intrinsisch leitfähiger Polymere eine Verbesserung der Sensitivität und Selektivität der Funktionsschichten erreicht werden.

Einem Forschungsteam um die Ulmer Physikprofessorin Ute Kaiser ist es gelungen, organische 2D-Polymere an einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) auf submolekularer Ebene in hoher Auflösung abzubilden.

Implantate für den Gesichtsbereich ermöglichen die chirurgische Korrektur von Deformationen nach Unfällen und Tumor-Entfernung sowie durch altersbedingten Knochenschwund. Derzeit kommen Kunststoff-Implantate zur Anwendung, die nicht auf die Anatomie des Patienten abgestimmt sind und erst während der Operation angepasst werden. Oftmals ungenügende Verankerung am Knochen birgt Risiken von Verschiebungen und damit Entstellungen sowie bakterielle Infektionsrisiken. Entwicklungsziel für temperatursensitive, auch 3D-druckbare Polymere, waren daher antimikrobielle Beschichtungen für optimales Knochenwachstum mittels Atmosphärendruck-Plasmaspritzen von Hydroxylapatit (HAp). Teil 1 eines Zweiteilers.

Forscher erzielen Fortschritte beim 3D-Druck von menschlichem Gewebe. Zu den Pionieren gehören auch Wissenschaftler aus München und Würzburg

Stetig wachsende Nachfrage nach elektronischen Baugruppen sorgt seit Jahrzehnten für stabile Auslastung der Elektronikproduktionskapazitäten. Das führt allerdings dazu, dass immer mehr Rückstände im Produktionsprozess entstehen und sich in den Lötanlagen ablagern. Diese Kondensatrückstände beeinträchtigen nicht nur den Lötprozess selbst, weshalb hier die Ursachen und Mechanismen der Kondensatentstehung näher erörtert werden.

Plasma-Quenching für die Bildung von Nanopartikeln nutzt in Sputterprozessen eine zyklische Erhöhung des herrschenden Drucks in der Vakuumkammer. Im Falle von Kohlenstoff (C) konnte dabei unter Nutzung einer Industrie-typischen Magnetron-Sputteranlage und Kathodenzerstäuben (Sputtern) eine signifikante Reduktion der Reibzahlen auf verschiedenen Substraten erreicht werden. Während Teil 1 Vorüberlegungen sowie einen Teil der Experimente präsentierte, ergänzt der zweite Teil die experi- mentelle Umsetzung und fokussiert sich anschließend auf die daraus folgenden Ergebnisse. Im letzten Teil im kommenden Heft geht es dann im Wesentlichen um die Diskussion und das Fazit aus den Experimenten.

40 Workshops des Anwenderkreises Atmosphärendruckplasma ak-adp in 12 Jahren stehen für das wissenschaftliche Interesse und die industrielle Relevanz der Technologie.