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Winzige Partikel mit großen Möglichkeiten

12.02.2015 - (idw) Friedrich-Schiller-Universität Jena

Chemiker und Materialwissenschaftler der Universität Jena forschen im innovativen regionalen Wachstumskern pades mit Wie kann die Lebensdauer von Hüftgelenks-Prothesen erhöht werden? Mit welchen Materialien lassen sich teure und seltene Edelmetalle in der Katalysatortechnik ersetzen? Lassen sich Geruchsbelastungen etwa in der Gastronomie auf ein Minimum begrenzen?

Nach passenden Antworten auf solche Fragen sucht der neue regionale Wachstumskern pades, an dem die Universität Jena mit vier Projekten beteiligt ist. Pades steht für Partikeldesign Thüringen und wird vom Bundesforschungsministerium mit über zwölf Millionen Euro gefördert. Das Geld für pades kommt aus dem Programm Innovative regionale Wachstumskerne des Bundes. Unter Federführung der Glatt Ingenieurtechnik GmbH in Weimar kooperieren 13 kleine und mittelständische Unternehmen aus der Region Jena-Weimar-Erfurt und vier Forschungseinrichtungen zunächst drei Jahre miteinander. Die Universität Jena erhält insgesamt etwa 1,4 Millionen Euro für ihre Teilprojekte.

Die Projekte an der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden am Institut für Technische Chemie und Umweltchemie sowie am Lehrstuhl für Materialwissenschaft des Otto-Schott-Instituts für Materialforschung bearbeitet. PD Dr. Jörg Bossert, der zwei Teilprojekte leitet, sagt, ein Ziel sei es, die mechanischen Eigenschaften von Oxidkeramiken für Implantate entscheidend zu verbessern. Dafür müssten die Kristallite in der Keramik möglichst klein sein. Um das zu erreichen, werde bereits bei der Synthese der Ausgangspulver angesetzt. Es gelte, deren Oberflächenfunktionalisierung, die Korngröße, Formgebung und Sinterung eng aufeinander abzustimmen. Wir begleiten diese Verfahren mit modernsten Analysemethoden und simulieren einzelne Prozessschritte, sagt Jörg Bossert. In einem zweiten Projekt das ebenfalls von Bossert geleitet wird wollen die Jenaer Wissenschaftler Verbundwerkstoffe aus polymerer Matrix und funktionellen Partikeln herstellen, die sich mit bisherigen Verfahren nicht produzieren lassen. Das können beispielsweise Anstriche mit speziellen Farbeffekten sein.

Am Institut für Technische Chemie und Umweltchemie beschäftigen sich die Wissenschaftler mit dem Einsatz nanoskaliger Katalysatoren in der Abluftreinigung. Um im Alltag Geruchsemissionen zu vermeiden, soll das Prinzip der lichtgetriebenen Katalyse angewendet werden. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines Verfahrens, das geeignet ist, Modellschadstoffe kostengünstig abzubauen, sagt Projektleiter PD Dr. Achim Stolle. Besonderes Augenmerk werde dabei auf die Energieeffizienz gelegt. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt das von Dr. Peter Scholz im Rahmen von pades geleitete Projekt: Wir wollen katalytisch aktive Mischmetalloxide entwickeln, die gegen Luftschadstoffe hochaktiv und zugleich resistent gegenüber Katalysatorgiften sind. So ließen sich mit dem Einsatz dieser neuen Materialien teure und nur begrenzt verfügbare Edelmetall-Katalysatoren ersetzen.

Der neue Wachstumskern pades hat seine Arbeit bereits aufgenommen und läuft zunächst bis Ende 2017. Das ehrgeizige Ziel lautet jedoch, sich bis 2022 zum weltweit größten Komplettanbieter für die Herstellung von funktionalisierten Partikelsystemen zu etablieren.


Kontakt:
PD Dr. Jörg Bossert
Otto-Schott-Institut für Materialforschung der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Löbdergraben 32, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947733
E-Mail: Joerg.Bossert[at]uni-jena.de

PD Dr. Achim Stolle, Dr. Peter Scholz
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lessingstraße 12, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948413, 948411
E-Mail: Achim.Stolle[at]uni-jena.de, Peter.Scholz[at]uni-jena.de Weitere Informationen:http://www.uni-jena.de
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