Nanomembranforschung als Impulsgeber für Wissenschaft und Gesellschaft

Drittes Jahrestreffen des Forschungszentrums MAIN stand im Zeichen neuer Erkenntnisse zu hybriden, magnetoionischen und mikrorobotischen Materialsystemen

Am 2. Oktober 2024 fanden sich mehr als 100 Mitglieder, Angehörige sowie Kooperationspartnerinnen und -partner des Forschungszentrums für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen (MAIN) zu ihrem mittlerweile 3. Jahrestreffen im gleichnamigen Forschungsbau der Zentralen Wissenschaftlichen Einrichtung der TU Chemnitz an der Rosenbergstraße ein, um aktuelle Fragestellungen der Nanomembranforschung aus verschiedenen Blickwinkeln zu beleuchten.

Drei Vorträge, davon einer erstmals von einem Gastreferenten, und 24 Posterbeiträge von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern einschließlich Doktorandinnen und Doktoranden sowie Studierenden aus den 18 MAIN-Arbeitsgruppen gaben Anlass, miteinander ins Gespräch zu kommen, neue Leitlinien der Nanomembranforschung zu erkennen und kontrovers zu diskutieren.

Im Plenarvortrag des Tages präsentierte Prof. Dr. Andreas Richter, Inhaber der Professur Mikrosystemtechnik an der TU Dresden, neueste Ergebnisse zu kleinskaligen funktionalen Systemen auf Basis intelligenter Materialien. Er stellte heraus, dass insbesondere hybriden Materialsystemen und darauf angepassten innovativen Fertigungsverfahren bei der Umsetzung skalenübergreifender, nicht zwingend allein elektronischer Funktionalitäten eine besondere Bedeutung zukommt. Richter präsentierte Ergebnisse aus zwei seiner Forschungsteilgebiete, zum einen der Chemofluidik, die neue Ansätze der medizinischen Diagnostik ermöglicht, und zum anderen der Mikrorobotik, die Sensorik und Aktuatorik miteinander verknüpft und als Basis für künstliche Muskeln dienen kann, die ein Schlüssel für neuartige, formverändernde robotische Systeme sind.

Die Hauptvorträge des Jahrestreffens wurden von den beiden im Jahr 2024 neu aufgenommenen MAIN-Mitgliedern bestritten. Prof. Dr. Karin Leistner, Inhaberin der Professur Elektrochemische Sensorik und Energiespeicherung an der Fakultät für Naturwissenschaften der TU Chemnitz sowie Trägerin eines ERC Consolidator Grants, nahm die Fachwelt auf die Reise an die Fachgrenze zwischen Elektrochemie und Magnetismus. Schwerpunkt ihres Vortrags waren magnetoionische Materialien, die vermittels einer stromlosen, rein über eine elektrische Spannung erfolgende Programmierung als nichtflüchtige, nanomagnetische Datenspeicher verwendet werden können. Leistner führte aus, wie damit Anwendungen in der Datenspeicherung, der neuromorphen Informationsverarbeitung, der Biosensorik und der Aktuatorik in das Blickfeld gerückt werden können.

Prof. Dr. John McCaskill, Leiter der Forschungsgruppe Mikroelektronische Biosysteme am Forschungszentrum MAIN, berichtete über die Grundsätze autonomer Informationsverarbeitung modularer mikrorobotischer Systeme, die als „künstliche Zellen“, also Elementarbausteine künstlicher Organismen, aufgefasst werden können. Er erläuterte, wie starre logische Halbleiterbauelemente („Chips“) immer leistungsfähiger werden und zunehmend die Kontrolle über mechanische und optische Phänomene in der Mechatronik und Optoelektronik erlangen, während die Fortschritte bei winzigen und formverändernden Systemen nicht so dramatisch seien. Er postulierte, dass wir am Beginn eines neuen Zeitalters der Informationsverarbeitung stehen, in welchem interagierende mikroskopisch kleine Chips mit Abmessungen unter einem Millimeter („Chiplets“) mit hoher Dichte der Informationsverarbeitung in nichtstarren, formverändernden Nanomembran-Systemen einen großen Schub verleihen können.

Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Wissenschaftlicher Direktor der Zentralen Einrichtung MAIN und Inhaber der Professur Materialsysteme der Nanoelektronik an der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik, bedankte sich bei allen Teilnehmenden für die konstruktive Arbeit am Forschungszentrum MAIN im vergangenen Jahr. „Die Beiträge verdeutlichen, dass die Nanomembranforschung stark interdisziplinär ausgerichtet ist und uns in die Lage versetzt, bedeutende Impulse sowohl für die Wissenschaft als auch für die Gesellschaft zu geben“, so sein Resümee.

(Autor: Dr. Thomas Blaudeck)

Mario Steinebach
07.10.2024

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