Rund eine halbe Million Euro für die Digitalisierung des Kieler Nanolabors

Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert die Herstellung von speziellen Nano- und Mikrostrukturen für technische und medizinische Anwendungen

Hochsensitive Sensoren, neuartige medizinische Implantate oder miniaturisierte optische Messsysteme – an den Forschungsanlagen im Kieler Nanolabor wurden in den letzten Jahren wesentliche Grundlagen für neue Anwendungen in den Bereichen Sensorik, Medizin und Batterietechnik gelegt. In dem Labor an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) werden Materialien und Bauteile mit besonderen Nano- und Mikrostrukturen hergestellt und analysiert. Jetzt fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die weitere elektronische Vernetzung des Kieler Nanolabors mit rund 456.000 Euro für drei Jahre. Durch eine erweiterte Erfassung von technischen Prozessen und Arbeitsabläufen an den Anlagen sollen die gewonnenen wissenschaftlichen Daten noch effektiver und nachhaltiger genutzt werden können. Angesiedelt auf dem Campus der Technischen Fakultät und eingebunden in den Forschungsschwerpunkt Kiel Nano, Surface and Interface Science (KiNSIS) wird das Nanolabor zurzeit von zwölf Arbeitsgruppen aus der Materialwissenschaft, Elektrotechnik und Physik sowie von externen Kooperationspartnern aus Wissenschaft und Industrie genutzt. Es dient damit als gemeinsame Forschungsplattform für die Lehre sowie für Verbund- und Industrieprojekte.

Das Herzstück des Forschungslabors bildet der 300 qm große Reinraum. Aufwendige Filtertechnik ermöglicht es, hochempfindliche Werkstoffe und Bauteile herzustellen, ohne dass sie durch Staubpartikel in der Umgebungsluft verunreinigt werden. Die modernen Anlagen der Dünnschichttechnologie sowie verschiedene lithografische und nass- und trockenchemische Ätzverfahren stehen der gesamten CAU wie auch externen Nutzerinnen und Nutzern aus Wissenschaft und Unternehmen zur Verfügung. Mit diesem Angebot ist das Kieler Nanolabor als Gerätezentrum bei der DFG registriert und hat damit den ersten Schritt gemacht, um Förderungen wie diese zu erhalten.

Da die Nutzerinnen und Nutzer der Forschungsgeräte im Kieler Nanolabor häufig wechseln, müssen die geplanten Forschungsarbeiten aufwendig koordiniert und anschließend sorgfältig und transparent dokumentiert werden. Daher sollen die Geräte jetzt umfassend mit Buchungs- und Erfassungssystemen ausgestattet und vorhandene Systeme ergänzt werden. Nutzungstermine lassen sich so gleichmäßiger vergeben und entstandene Kosten automatisiert berechnen. „Solche integrierten Systeme gibt es in vielen industrienahen Reinräumen bereits. In universitären Laboren sind sie allerdings noch die Ausnahme“, erklärt Dr. Dirk Meyners, Wissenschaftlicher Leiter des Nanolabors. „Diese Förderung der DFG ist daher ein wichtiger Schritt im Hinblick auf die steigenden Anforderungen im Forschungsdatenmanagement und für die nachhaltige Sicherung unserer wissenschaftlichen Daten.“

Denn die neuen elektronischen Systeme können noch mehr als die reine Nutzung erfassen: Sie sollen auch die Einstellungen und Kontrollparameter der Geräte detailliert dokumentieren, um Arbeitsprozesse und Experimente zuverlässig wiederholen zu können. Als elektronische Beobachtungsbücher vereinfachen sie die Dokumentation aller nötigen Informationen, um wissenschaftliche Ergebnisse zu erhalten. Außerdem ermöglichen sie, den Status der Forschungsgeräte online einzusehen, um den Zeitpunkt für notwendige Wartungsarbeiten optimal auf die Arbeitsabläufe abzustimmen und anfallende Kosten gering zu halten. Bei der Einführung der Systeme bilden Fragen des Datenschutzes einen zentralen Aspekt.

360-Grad Rundgang durch das Kieler Nanolabor:

Bitte beachten Sie: Sobald Sie sich das Video ansehen, werden Informationen darüber an Youtube/Google übermittelt. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Google Datenschutzerklärung.

Seit der Eröffnung des Kieler Nanolabors im Jahr 2008 haben dort mehrere drittmittelgeförderte Projekte der Verbund- und Einzelforschung wesentliche Grundlagen für neuartige Sensoren, Aktuatoren oder Implantate geschaffen. Dazu zählt zum Beispiel die erfolgreiche Entwicklung von Dünnschicht-Stents, die zur Behandlung krankhafter Gefäßveränderungen im Gehirn eingesetzt werden können und zu einer Ausgründung geführt haben. Außerdem werden für den Sonderforschungsbereich (SFB) 1261 „Magnetoelektrische Sensoren: von Kompositmaterialien zu biomagnetischer Diagnose“ hochempfindliche Magnetfeldsensoren für die medizinische Diagnostik entwickelt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Graduiertenkollegs 2154 stellen Gerüststrukturen für medizinische Implantate her, die zur gesteuerten Freigabe von Medikamenten bei Gehirnerkrankungen eingesetzt werden könnten. Für die Forschungsgruppe 2093 „Memristive Bauelemente für neuronale Systeme“ wurden memristive Bauelemente gefertigt, die dazu beitragen sollen, zelluläre Lern- und Gedächtnisprozesse technisch nachzubilden. Die Erkenntnisse fließen in den 2021 gestarteten „SFB 1461 - Neuroelektronik: Biologisch inspirierte Informationsverarbeitung“, für den die Forschungsinfrastruktur des Kieler Nanolabors eine essentielle Grundlage bildet. 

Frau im Labor
© Julia Siekmann, Uni Kiel

Im Kieler Nanolabor werden besondere Nano- und Mikrostrukturen hergestellt, die die Grundlage für neuartige Sensoren, Aktuatoren oder Implantate bilden.

Zwei Männer vor einem Gebäude
© Julia Siekmann, Uni Kiel

Dr. Dirk Meyners (l.) und Dr. Antonio Malavé betreuen die Arbeit im Reinraum des Kieler Nanolabors und stehen auch uniexternen Nutzerinnen und Nutzern aus Wissenschaft und Industrie als Ansprechpartner zur Verfügung.

Kontakt:

Dr. Dirk Meyners
Wissenschaftlicher Leiter des Kieler Nanolabors
+49 431 880-6202
dm@tf.uni-kiel.de

Dr. Antonio Malavé
Laborverantwortlicher des Kieler Nanolabors
+49 431 880-6209
ama@tf.uni-kiel.de

Über den CAU-Forschungsschwerpunkt KiNSIS:

Im Nanokosmos herrschen andere, quantenphysikalische, Gesetze als in der makroskopischen Welt. Strukturen und Prozesse in diesen Dimensionen zu verstehen und die Erkenntnisse anwendungsnah umzusetzen, ist das Ziel des Forschungsschwerpunkts »Nanowissenschaften und Oberflächenforschung« (Kiel Nano, Surface and Interface Science – KiNSIS) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). In einer intensiven interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Physik, Chemie, Ingenieurwissenschaften und Life Sciences könnten daraus neuartige Sensoren und Materialien, Quantencomputer, fortschrittliche medizinische Therapien und vieles mehr entstehen. www.kinsis.uni-kiel.de

Pressekontakt:
Julia Siekmann
Referentin für Wissenschaftskommunikation, Forschungsschwerpunkt Kiel Nano Surface and Interface Sciences (KiNSIS)