Record #235249 - iMPULSE

DFG project G:(GEPRIS)390761711

EXC 2082: 3D Designer Materialien

Coordinator	Professor Dr. Uwe F. H. Bunz ; Professorin Dr. Christine Selhuber-Unkel ; Professor Dr. Martin Wegener ; Professor Dr. Joachim Wittbrodt
Grant period	2019 -
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)390761711

Note: Im 15. Jahrhundert revolutionierte Johannes Gutenberg den Buchdruck durch bewegliche Lettern. Dieser technische Fortschritt machte Informationen allgemein verfügbar und veränderte damit die Gesellschaft fundamental. Dreidimensionale (3D) additive Fertigungstechniken haben ein vergleichbar revolutionäres Potenzial. Aktuell sind Tischgeräte bereits in der Lage, digitale Information in strukturierte Materie (d.h. Materialien, Bauteile, Systeme) umzuwandeln. Auf der makroskopischen Skala ist dies ein wichtiger weltweiter Trend. Die Zeit ist reif, weit über das heute Vorstellbare hinaus zu denken. Unsere Vision sind skalierbare digitale 3D additive Fertigungstechniken – von der molekularen über die Mikrometer- und Nanometerskala bis hin zu makroskopischen Dimensionen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir im zentralen Forschungsfeld „Technologien“ neuartige Werkzeuge und Prozesse erforschen und entwickeln. Diese werden 3D additive Fertigungsverfahren skalierbar machen und die Prozessgeschwindigkeit sowie die Auflösung revolutionieren (bis zu 10 nm). Wir werden Nanodruckverfahren mit Multi-Materialsystemen etablieren. Das Forschungsfeld "Molekulare Materialien" wird die dazu notwendigen neuartigen Tektone, molekularen Tinten, photochemischen Schalter, Polymerlösungen, Photolacke etc. synthetisieren und bereitstellen, die für den Einsatz im Feld "Technologien" entscheidend sind. Wir werden darüber hinaus hierarchische Strukturen durch Selbstorganisation metallorganischer Gerüstverbindungen aus molekularen Tektonen entwickeln und als Materialsysteme nutzbar machen.Diese neuartigen 3D additiven Fertigungstechnologien sind mächtige Werkzeuge zur Beantwortung kritischer wissenschaftlicher Fragen und erlauben die Umsetzung bislang nicht zugänglicher Anwendungen in den Material- und Lebenswissenschaften. Dies wird im Forschungsfeld "Anwendungen" an drei Forschungs-Schwerpunkten zunehmender Komplexität gezeigt. Im ersten Schwerpunkt werden wir die 3D optische Verbindungstechnik für die ultrabreitbandige Informationsverarbeitung mittels optischer Chips der nächsten Generation entwickeln. Diese werden aus vielen verschiedenen übereinander angeordneten Lagen bestehen. Im zweiten Schwerpunkt stehen 3D Metamaterialien im Zentrum; hier werden wir mit wenigen Ausgangsstoffen maßgeschneiderte künstliche Materialien mit spezifischen und in der Natur unerreichten Eigenschaften drucken. Im dritten Schwerpunkt werden wir molekular funktionalisierte 3D Mikrogerüste verwenden, um Stammzelldifferenzierung und Gewebeorganisation zielgerichtet zu steuern. Die resultierenden hybriden zellulären Netzwerke agieren als 3D organotypische Systeme. Wir haben die Rekonstruktion der Retina eines Wirbeltiers als relevantes und anspruchsvolles Modellsystem gewählt.Wir wollen diese ambitionierten Ziele in einer koordinierten, interdisziplinären Anstrengung der Natur- und Ingenieurwissenschaften durch Nutzung der komplementären Stärken der beiden beteiligten Universitäten erreichen.

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Record created 2023-01-20, last modified 2024-09-27

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