Molekular- und Nanotechnik ganz groß: Grundlagenforscher präsentieren Zukunftsanwendungen in Hannover
Natur-, Medizin- und Ingenieurwissenschaftler werden auf dem Symposium "Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme" (13. - 15. Jan. 2014) technologische Zukunftskonzepte im Nanometerbereich präsentieren. Ob ultrakompaktes Röhrchenlabor auf einem mikrokleinen Chip, Standby-Schaltungen auf Basis von einatomaren Transistoren oder völlig neuartige Lichtquellen – Medienvertreter(innen) können sich aus erster Hand über vielfältige Konzept-Ideen informieren, die von der VolkswagenStiftung gefördert werden.
Neue Materialien und Komponenten in Molekulargröße haben zwar zum Teil herausragende Eigenschaften. Allerdings gelingt es noch zu selten, aus diesen nanoskaligen Bausteinen komplexere Funktionssysteme mit makroskopisch nutzbaren Effekten zu erschaffen. Deshalb fördert die VolkswagenStiftung Forscher(innen), die eine klare Vision für mögliche Anwendungen haben.
In einem internationalen Statussymposium werden sie nun über den Stand ihrer Arbeiten berichten und diese mit Spitzenforschern aus dem In- und Ausland diskutieren. Als Keynote-Speaker werden u.a. erwartet: Shimon Weiss, UCLA, USA; Tobias J. Kippenberg, EPFL, Schweiz; Andrea Morello, UNSW, Australien; Nadrian C. Seeman, NYU, USA; Niek van Hulst, ICFO, Spanien; Ben L. Feringa, University of Groningen, Niederlande, und Colin Nuckolls, Columbia University, USA.
"Integration of Molecular Components in Functional Macroscopic Systems"
13. bis 15. Januar 2014
Tagungszentrum Schloss Herrenhausen, Hannover
Medienvertreter(innen) sind herzlich eingeladen. Tagungssprache ist Englisch. Bitte wenden Sie sich an uns, falls wir Ihre Berichterstattung unterstützen sollen, etwa mit Interviewterminen. (Das Programm finden Sie untenstehend.) Eine formlose Anmeldung wird erbeten an presse@volkswagenstiftung.de.
Kurz vorgestellt: drei beispielhafte Förderprojekte
Prof. Dr. Oliver G. Schmidt (Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden):
Ein Röhrchenlabor im Nanomaßstab, ein "Lab-in-a-tube", will die Arbeitsgruppe am IFW in Dresden entwickeln. In dem Minilabor, das sich auf einem Chip befindet, lassen sich das Wachstum einzelner Zellen oder die Wechselwirkungen mit anderen Biomolekülen kontrollieren und beeinflussen. Dazu sind Nanoröhrchen notwendig, in die sich beispielsweise elektronische Schaltkreise, optische und magnetische Sensoren sowie Hyperlinsen für höchstaufgelöste Bilder einbauen lassen. Wenn sich eine Zelle in einem solchen ultra-kompakten Röhrchenlabor befindet, werden bioanalytische Untersuchungen möglich und grundlegende biologische Erkenntnisse gewonnen.
Prof. Dr. Sigurd Höger (Universität Bonn), Prof. Dr. John M. Lupton (Universität Regensburg):
Vor kurzem ist es dem Forscherteam gelungen, neue molekulare Lichtquellen zu entwickeln. Die Moleküle können durch höhere Lichtausbeute die Helligkeit von organischen Leuchtdioden, sogenannten OLEDs, verbessern und eignen sich aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften sehr gut für die OLED-Produktion. Dieses Förderprojekt zielt generell auf die Entwicklung neuartiger Materialsysteme, die den Fluss von Anregungsenergie ausnutzen. Die Speicherung von Anregungsenergie auf makromolekularen Einheiten bietet die Möglichkeit, Energie zu akkumulieren. Dieser Mechanismus ist für Bauelemente vom Laser bis zur Solarzelle anwendbar.
PD Dr. Hendrik Hölscher, Prof. Dr. Jürg Leuthold, Prof. Dr. Thomas Schimmel (alle Karlsruher Institut für Technologie):
Angesichts steigender Energiepreise suchen die KIT-Forscher nach stromsparenden Lösungen. Konkret arbeiten sie an einer Standby-Schaltung, die auf einem einatomaren Transistor basiert. Das Projekt verfolgt insgesamt jedoch eine größere Vision, nämlich den ersten praktischen Nachweis, dass eine neue Generation von einatomaren Schaltern großes Potenzial birgt. Die Wissenschaftler wollen einen Prototyp über die gesamte Forschungs- und Entwicklungskette aufbauen: Nach der Optimierung eines bereits konstruierten einatomaren Transistors wollen sie diesen in ein nano- und mikrostrukturiertes Bauteil integrieren und das sichere Ein- und Ausschalten eines elektronischen Gerätes ermöglichen.
PROGRAMM:
Montag, 13. Januar 2014
Session 1 (Chair: Philip Tinnefeld)
- Shimon Weiss, UCLA, USA: Inorganic Voltage Nanosensors
- Oliver G. Schmidt, IWF Dresden, Germany: Rolled-up Microsystems for on- and off-chip Applications
- Doris Heinrich, Leiden, Netherlands: Cellular Force Generation in Quasi 3D Environments
- Tobias J. Kippenberg, EPFL, Switzerland: Mechanicals Systems in the Quantum regime: Cavity Optomechanics
- Fedor Jelezko, Ulm University, Kilian Singer, Universität Mainz, Germany: Quantum Sensing with Diamond Spins/Deterministic Nanometer Precision Ion Source for Scalable Quantum Information Processing
- Sascha Hermann, TU Chemnitz, Germany: Integration of Dielectrophoretic Deposited Carbon Nanotubes and their Reliability in Mechanical Sensor Systems
- Jan Bart Ravoo, Universität Münster, Germany: Photoresponsive Materials Self-Assembled from Anisotropic Nanoparticles
Dienstag, 14. Januar 2014
Session 2 (Chair: Jörg Wrachtrup)
- Andrea Morello, UNSW, Australia: Single-spin Quantum Coherence Beyond 10 Seconds in an Isotopically Engineered Silicon Nanostructure
- Wolfgang Harneit, Universität Mainz, Germany: Endofullerenes Coupled to Shallow NV-Centers in Diamond for Quantum Computing
- Nadrian C. Seeman, NYU, USA: DNA is Not Merely the Secret of Life: Using the Information in DNA to Control Structure on the Nanoscale
- Friedrich Simmel, TU München, Germany: Bridging Scales with DNA Nanostructures
- Matthias Schürmann, Universität Bielefeld, Germany: Carbon Nano Membranes Based Sensors Offer a New System to Measure Adhesion Force and Osmotic Pressure in Living Cells
Session 3 (Chair: Guillermo Acuna)
- Niek van Hulst, ICFO, Spain: Antennas for Light: Femtosecond Control on the Nanoscale
- René Kullock, University of Würzburg, Germany: Electrically Connected Optical Antennas
- John Lupton, University of Regensburg, Germany: Molecular Mesoscopics
- Thomas Schimmel, Karlsruhe Institute of Technology (KIT): The Single-Atom Transistor: Perspectives for Quantum Electronics at Room Temperature
Mittwoch, 15. Januar 2014
Session 4 (Chair: Friedrich Simmel)
- Ben L. Feringa, University of Groningen, Netherlands: Dynamic Molecular Systems from Molecular Switches to Motors
- Colin Nuckolls, Columbia University, USA
- Martin Winkler, Ruhr-University of Bochum, Germany: Next Generation Redesign of Metalloenzymes – Old Tools in a New Light
- Marcel Albrecht, Universität des Saarlands, Germany: A molecular Toolkit Based on Cyclodextrin Polymers for Surface Materials with Switchable Tribological Functions