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Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme
Termin:
02.02.2015
Fördergeber:
Volkswagen Stiftung
Mit dieser Förderinitiative möchte die Stiftung einen Anreiz für Projekte geben, in denen der Schritt von einer molekularen hin zu einer komplexen systemischen Funktionalität gemacht wird. Ziel der Initiative ist es dabei, an die auf der Nanometerskala kontrollierbaren Komponenten anzuknüpfen und die dafür erarbeiteten Technologien geeignet zu erweitern, um makroskopisch nutzbare Effekte zu erhalten. Die zu erzielende Funktionalität kann frei gewählt werden, jedoch erwartet die Stiftung, dass das Anwendungsfeld klar benannt und eine Realisierung zum Ende des Projektes möglich erscheint. Ein grundlegendes Verständnis der involvierten (bio-)chemischen und physikalischen Elementarprozesse ist hierbei ebenso gefragt wie die Erprobung neuer synthesechemischer und materialwissenschaftlicher Ansätze zur Erzeugung der Funktionsverbünde aus den Konstituenten, die Charakterisierung und Optimierung von Struktur und Eigenschaften sowie schließlich die prototypenhafte technologische Umsetzung in ein funktionales System. Denkbar sind Ansätze im Bereich der Aktuatorik, Sensorik oder Diagnostik, des gesteuerten Transports oder auch der Energiewandlung, wobei hier nicht genannte Bereiche keinesfalls ausgeschlossen sind. Des Weiteren können auch künstliche Systeme und ,,Maschinen" realisiert werden, die in Analogie zu biologischen Systemen, etwa einer Zelle, und vor allem ähnlich effizient und robust wie Vorgänge in der Natur funktionieren. Synthetischtechnische wie auch bio-inspirierte Ansätze sind hierbei gleichermaßen willkommen. Die Weiterentwicklung etablierter Systeme ohne neuartige Perspektiven hinsichtlich Zusatzfunktionalitäten, Adressierbarkeit und Kontrolle oder Kopplung von molekularer und makroskopischer Ebene ist von der Förderung ausgeschlossen. Die angestrebte Funktionalität sollte dabei durch Variation von Parametern oder gezielte Stimulation adressiert und kontrolliert werden können. Bei den grundlegenden Bausteinen zum Aufbau der Funktionssysteme ist beispielsweise an maßgeschneiderte Moleküle wie Dendrimere oder Rotaxane, DNA-Analoga oder auch neuartige funktionalisierte Nanopartikel gedacht. Ausgeschlossen sind etablierte und insbesondere kommerziell erhältliche Nanobausteine wie Au55 oder gängige Halbleiternanopartikel und deren Modifikationen. Entscheidend hierbei ist, dass eine zusätzliche Funktionalität neben dem Oberflächen- und Größeneffekt hinzukommt, die makroskopisch nutz- und steuerbar gemacht wird.
Die Stiftung erachtet es dabei als wichtig, die gesamte Forschungskette von der Herstellung molekularer bzw. nanoskopischer Bausteine, deren Assemblierung, der Integration von der molekularen und mit gängiger Technologie beherrschten Ebene, dem Funktionsnachweis bis hin zu einem Bauelement- oder Geräteprototypen bzw. einem makroskopisch anwendbaren Verfahren in den Blick zu nehmen. Daher werden nur Vorhaben unterstützt, die zwei bis drei Glieder dieser Forschungskette in einem Projekt integrieren.

Weitere Informationen:
http://www.volkswagenstiftung.de/fileadmin/downloads/merkblaetter/MB_92_d.pdf