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Volume: 2008
Auszeichnung für Sprengstoffschnüffler//Patent-Preis für Prof. Dr. Klaus Müllen und Dr. Roland Bauer
10.December 2008
Blaues Licht für flache Schirme
Ohne blaues Leuchten gibt es kein weißes Licht - zumindest nicht aus Leuchtdioden. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung in Mainz haben nun zwei neue organische Verbindungen gefunden, die in sattem Blau leuchten. Mit Hilfe dieser Substanzen lassen sich organische Leuchtdioden herstellen, die sich etwa für besonders flache und flexible Bildschirme eignen.
Eine Glühbirne erstrahlt in vielen Farben, die sich zu weißem Licht summieren. Eine Leuchtdiode leuchtet hingegen nur in einer Farbe. Mit verschiedenen Tricks lassen sich aus den einfarbigen Dioden weiße Lampen bauen. Egal wie diese im Detail funktionieren, in ihnen stecken immer blau leuchtende Dioden. Künftig möchte die Elektronikindustrie solche Lichtquellen auch aus Kunststoffen herstellen, um sie in besonders flachen und möglicherweise biegsamen Bildschirmen einzusetzen. "Dafür fehlen bislang stabile organische Stoffe, die intensiv blau leuchten", sagt Martin Baumgarten, der nach solchen Substanzen am Max-Planck-Institut für Polymerforschung sucht. Mit Erfolg: Er und seine Mitarbeiter haben nun zwei sehr stabile Stoffe identifiziert, die sich als blau leuchtendes Diodenmaterial eignen.
Bei der einen Verbindung handelt es sich um das Dendrimer eines Polytriphenylen, dessen Aufbau einem Baum ähnelt: Im Inneren sitzt ein Kern, um den in vier Richtungen ausladende symmetrische Triphenylen-Äste wachsen. Je nachdem, wie die Mainzer Chemiker die Verbindung herstellen, verzweigen sich die Äste mal mehr und mal weniger. "Neu an diesen Dendrimeren ist, dass nicht nur der zentrale Kern blau leuchtet, sondern auch die Bausteine in den Verzweigungen", sagt Martin Baumgarten. Bislang dienten die molekularen Ästen vor allem dazu, den Kern abzuschirmen, damit dieser mit benachbarten Molekülen keine unerwünschten Wechselwirkungen eingehen kann. Diesen ungewollten Kontakt, der die blaue Leuchtkraft schwächt, verhindern die voluminösen Äste nun quasi beiläufig. Daher geben die Dendrimere effizient und zuverlässig blaues Licht ab.
Abbildung: Ein Baum von einem Molekül: Von einem Kern aus wachsen die Äste des Dendrimers. Wie viele blau leuchtende Gruppen der Baum trägt, können die Mainzer Chemiker steuern. [[Bild: Baumgarten/MPI für Polymerforschung]]
Doch um einen solchen Molekülbaum zu züchten, ist einige chemische Kunstfertigkeit nötig: "Das ist schöne Chemie, erfordert aber mehrere Syntheseschritte", sagt Klaus Müllen, Direktor der Abteilung, in der Baumgarten forscht. Entsprechend groß ist der Aufwand. Daher schlagen die Forscher um Martin Baumgarten Polypyrenylen, ein kettenförmiges Molekül, als Alternative vor. Als blaue Leuchtelemente, die Chemiker sprechen von Chromophoren, reihen sich in dem Polymer Aromaten aneinander. Voluminöse Anhängsel sollen die Chromophore wiederum vor unerwünschtem Kontakt zur Umwelt schützen. Diese Kettenmoleküle lassen sich leicht in einem Schritt produzieren und leuchten blau, wenn auch nicht so kräftig wie die Dendrimere und bislang auch nur in gelöster Form.
Als Feststoff, den die Elektronikindustrie für Leuchtdioden braucht, leuchtet Polypyrenylen eher grünlich. "Da treten wahrscheinlich doch Wechselwirkungen zwischen den Molekülen auf und verschieben die Fluoreszenz ins Grüne", erklärt Martin Baumgarten. Er und seine Mitarbeiter verfolgen jedoch schon Ideen, um dagegen etwas zu tun. Sie mischen einen Feststoff aus dem leuchtenden Polymer und Polystyrol zusammen. Auf diese Weise schaffen sie Abstand zwischen den Polypyrenylen-Ketten und entlocken ihnen wieder mehr blaues Licht. "Das Emissionsspektrum ist zwar noch nicht optimal, wir sind aber zuversichtlich, dass wir dieses Problem bewältigen können", sagt Klaus Müllen.
Davon ist auch das Chemieunternehmen CIBA überzeugt - es entwickelt das Polypyrenylen bereits für Anwendungen weiter. Seit kurzem erforscht das Unternehmen gemeinsam mit den Mainzer Chemikern zudem ein Polytriphenylen, das nicht baumartig wächst, sondern ebenfalls in langen Ketten. "Welche Verbindung sich als blauer Emitter letztlich durchsetzen wird, ist aber noch offen", sagt Martin Baumgarten: "Möglicherweise sind die Dendrimere als Emitter so effizient, dass sich der höhere Aufwand bei der Herstellung lohnt." Ein Vorteil der Dendrimere ist jedenfalls, dass sich an jeder Verzweigung, also mit jedem Schritt der Synthese, andere Bestandteile einbauen und die Eigenschaften des Stoffes auf diese Weise verändern lassen.
[PH]
Originalveröffentlichung:
Tianshi Qin, Gang Zhou, Horst Schreiber, Roland E. Bauer, Martin Baumgarten, Christopher E. Anson, Emil J.W. List und Klaus Müllen
Polytriphenylene Dendrimers: A Unique Design for Blue-Light-Emitting Materials
Angewandte Chemie, DOI: 10.1002/ange.200802854
Shin-ichiro Kawano, Changduk Yang, Marcos Ribas, Stanislav Baluschev, Martin Baumgarten und Klaus Müllen
Blue-Emitting Poly(2,7-pyrenylene)s: Synthesis and Optical Properties
Macromolecules DOI: 10.1021/ma8017316
Diese Pressemitteilung als PDF finden Sie hier
Eine Glühbirne erstrahlt in vielen Farben, die sich zu weißem Licht summieren. Eine Leuchtdiode leuchtet hingegen nur in einer Farbe. Mit verschiedenen Tricks lassen sich aus den einfarbigen Dioden weiße Lampen bauen. Egal wie diese im Detail funktionieren, in ihnen stecken immer blau leuchtende Dioden. Künftig möchte die Elektronikindustrie solche Lichtquellen auch aus Kunststoffen herstellen, um sie in besonders flachen und möglicherweise biegsamen Bildschirmen einzusetzen. "Dafür fehlen bislang stabile organische Stoffe, die intensiv blau leuchten", sagt Martin Baumgarten, der nach solchen Substanzen am Max-Planck-Institut für Polymerforschung sucht. Mit Erfolg: Er und seine Mitarbeiter haben nun zwei sehr stabile Stoffe identifiziert, die sich als blau leuchtendes Diodenmaterial eignen.
Bei der einen Verbindung handelt es sich um das Dendrimer eines Polytriphenylen, dessen Aufbau einem Baum ähnelt: Im Inneren sitzt ein Kern, um den in vier Richtungen ausladende symmetrische Triphenylen-Äste wachsen. Je nachdem, wie die Mainzer Chemiker die Verbindung herstellen, verzweigen sich die Äste mal mehr und mal weniger. "Neu an diesen Dendrimeren ist, dass nicht nur der zentrale Kern blau leuchtet, sondern auch die Bausteine in den Verzweigungen", sagt Martin Baumgarten. Bislang dienten die molekularen Ästen vor allem dazu, den Kern abzuschirmen, damit dieser mit benachbarten Molekülen keine unerwünschten Wechselwirkungen eingehen kann. Diesen ungewollten Kontakt, der die blaue Leuchtkraft schwächt, verhindern die voluminösen Äste nun quasi beiläufig. Daher geben die Dendrimere effizient und zuverlässig blaues Licht ab.
Abbildung: Ein Baum von einem Molekül: Von einem Kern aus wachsen die Äste des Dendrimers. Wie viele blau leuchtende Gruppen der Baum trägt, können die Mainzer Chemiker steuern. [[Bild: Baumgarten/MPI für Polymerforschung]]
Doch um einen solchen Molekülbaum zu züchten, ist einige chemische Kunstfertigkeit nötig: "Das ist schöne Chemie, erfordert aber mehrere Syntheseschritte", sagt Klaus Müllen, Direktor der Abteilung, in der Baumgarten forscht. Entsprechend groß ist der Aufwand. Daher schlagen die Forscher um Martin Baumgarten Polypyrenylen, ein kettenförmiges Molekül, als Alternative vor. Als blaue Leuchtelemente, die Chemiker sprechen von Chromophoren, reihen sich in dem Polymer Aromaten aneinander. Voluminöse Anhängsel sollen die Chromophore wiederum vor unerwünschtem Kontakt zur Umwelt schützen. Diese Kettenmoleküle lassen sich leicht in einem Schritt produzieren und leuchten blau, wenn auch nicht so kräftig wie die Dendrimere und bislang auch nur in gelöster Form.
Als Feststoff, den die Elektronikindustrie für Leuchtdioden braucht, leuchtet Polypyrenylen eher grünlich. "Da treten wahrscheinlich doch Wechselwirkungen zwischen den Molekülen auf und verschieben die Fluoreszenz ins Grüne", erklärt Martin Baumgarten. Er und seine Mitarbeiter verfolgen jedoch schon Ideen, um dagegen etwas zu tun. Sie mischen einen Feststoff aus dem leuchtenden Polymer und Polystyrol zusammen. Auf diese Weise schaffen sie Abstand zwischen den Polypyrenylen-Ketten und entlocken ihnen wieder mehr blaues Licht. "Das Emissionsspektrum ist zwar noch nicht optimal, wir sind aber zuversichtlich, dass wir dieses Problem bewältigen können", sagt Klaus Müllen.
Davon ist auch das Chemieunternehmen CIBA überzeugt - es entwickelt das Polypyrenylen bereits für Anwendungen weiter. Seit kurzem erforscht das Unternehmen gemeinsam mit den Mainzer Chemikern zudem ein Polytriphenylen, das nicht baumartig wächst, sondern ebenfalls in langen Ketten. "Welche Verbindung sich als blauer Emitter letztlich durchsetzen wird, ist aber noch offen", sagt Martin Baumgarten: "Möglicherweise sind die Dendrimere als Emitter so effizient, dass sich der höhere Aufwand bei der Herstellung lohnt." Ein Vorteil der Dendrimere ist jedenfalls, dass sich an jeder Verzweigung, also mit jedem Schritt der Synthese, andere Bestandteile einbauen und die Eigenschaften des Stoffes auf diese Weise verändern lassen.
[PH]
Originalveröffentlichung:
Tianshi Qin, Gang Zhou, Horst Schreiber, Roland E. Bauer, Martin Baumgarten, Christopher E. Anson, Emil J.W. List und Klaus Müllen
Polytriphenylene Dendrimers: A Unique Design for Blue-Light-Emitting Materials
Angewandte Chemie, DOI: 10.1002/ange.200802854
Shin-ichiro Kawano, Changduk Yang, Marcos Ribas, Stanislav Baluschev, Martin Baumgarten und Klaus Müllen
Blue-Emitting Poly(2,7-pyrenylene)s: Synthesis and Optical Properties
Macromolecules DOI: 10.1021/ma8017316
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20.November 2008
Begründer der Molekulargastronomie am Max-Planck-Institut zu Gast
Hervé This, der wohl international bekannteste Wissenschaftler der Molekulargastronomie, ist am Dienstag, den 25. November 2008 zu Gast am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz. Sein Vortrag ist Auftakt für das erste Mainzer molekulargastronomische Kolloquium, das von Physiker und Molekulargastronom Prof. Dr. Thomas Vilgis organisiert wird.
65 Grad – das ist die perfekte Wassertemperatur um ein Ei zu garen. Dies ist nur eine der Beobachtungen, mit dene Hervé This, der Begründer der Molekulargastronomie, Schlagzeilen machte.
Am Dienstag, den 25. November 2008 ist er Gast am Mainzer Max-Planck-Institut für Polymerforschung und wird dort über die neuesten Methoden und Forschungsergebnisse der Molekulargastronomie sprechen. Die Molekulargastronomie untersucht physikalische und chemische Vorgänge nicht nur beim Kochen und Backen, sondern auch beim Verzehr von Speisen. Heute ist dieser interdisziplinäre Forschungszweig Teil der Haute Cuisine und Avantgarde-Küche geworden, wie sie mittlerweile auch in deutschen Küchen, beispielsweise von Juan Amador in Langen, praktiziert wird.
Der französische Physiko-Chemiker Hervé This promovierte in physikalischer Chemie zum Thema Molekulargastronomie und ist derzeit am Pariser Institut National de la Recherche Agronomique (INRA, Nationale Forschungsorganisation für Agronomie) tätig. Daneben ist er wissenschaftlicher Direktor der Stiftung „Food Science & Culture“ bei der französischen Akademie der Wissenschaften und Mitarbeiter der Zeitschrift „Pour la Science“. Einem breiten deutschsprachigen Publikum wurde This durch Bücher wie „Rätsel und Geheimnisse der Kochkunst – Naturwissenschaftlich erklärt“ bekannt.
Die Veranstaltung ist Auftakt für das erste Mainzer molekulargastronomische Kolloquium. In unregelmäßigen Abständen präsentiert Prof. Dr. Thomas Vilgis am MPI für Polymerforschung Vorträge und Events von Wissenschaftlern aller Disziplinen rund um Wissenschaft und Kultur des Essens, der Lebensmittelwissenschaften und der Molekulargastronomie.
Der Eintritt ist frei. Vortragssprache ist Englisch.
Max-Planck-Institut für POlymerforschung
Hermann-Staudinger-Hörsaal
Ackermannweg 10
55128 Mainz
Beginn: 14:30 Uhr
65 Grad – das ist die perfekte Wassertemperatur um ein Ei zu garen. Dies ist nur eine der Beobachtungen, mit dene Hervé This, der Begründer der Molekulargastronomie, Schlagzeilen machte.
Am Dienstag, den 25. November 2008 ist er Gast am Mainzer Max-Planck-Institut für Polymerforschung und wird dort über die neuesten Methoden und Forschungsergebnisse der Molekulargastronomie sprechen. Die Molekulargastronomie untersucht physikalische und chemische Vorgänge nicht nur beim Kochen und Backen, sondern auch beim Verzehr von Speisen. Heute ist dieser interdisziplinäre Forschungszweig Teil der Haute Cuisine und Avantgarde-Küche geworden, wie sie mittlerweile auch in deutschen Küchen, beispielsweise von Juan Amador in Langen, praktiziert wird.
Der französische Physiko-Chemiker Hervé This promovierte in physikalischer Chemie zum Thema Molekulargastronomie und ist derzeit am Pariser Institut National de la Recherche Agronomique (INRA, Nationale Forschungsorganisation für Agronomie) tätig. Daneben ist er wissenschaftlicher Direktor der Stiftung „Food Science & Culture“ bei der französischen Akademie der Wissenschaften und Mitarbeiter der Zeitschrift „Pour la Science“. Einem breiten deutschsprachigen Publikum wurde This durch Bücher wie „Rätsel und Geheimnisse der Kochkunst – Naturwissenschaftlich erklärt“ bekannt.
Die Veranstaltung ist Auftakt für das erste Mainzer molekulargastronomische Kolloquium. In unregelmäßigen Abständen präsentiert Prof. Dr. Thomas Vilgis am MPI für Polymerforschung Vorträge und Events von Wissenschaftlern aller Disziplinen rund um Wissenschaft und Kultur des Essens, der Lebensmittelwissenschaften und der Molekulargastronomie.
Der Eintritt ist frei. Vortragssprache ist Englisch.
Max-Planck-Institut für POlymerforschung
Hermann-Staudinger-Hörsaal
Ackermannweg 10
55128 Mainz
Beginn: 14:30 Uhr
04.November 2008
Kleben auf Lücke
Chemiker können von manchen Muscheln lernen. Miesmuscheln etwa produzieren einen Klebstoff, der auch unter Wasser fest an Metallen und Stein haftet. Das entsprechende Protein der Schalentiere ahmen Chemiker mit einem Kunststoff nach, der die gleichen klebenden Bestandteile enthält. Egal ob der Kunststoff ganz oder nur zu einem Zehntel aus der Komponente besteht, er haftet gleich gut. Das haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung und der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz festgestellt. Die 90 Prozent des Polymers, die für eine gute Haftung nicht nötig sind, lassen sich womöglich mit anderen Funktionen ausstatten, etwa mit chemischen Anhängseln, die auf anderen Oberflächen Halt geben können als auf Metall oder Stein. (Advanced Materials, Oktober 2008)
Rau geht es im Leben vieler Muscheln zu: Wenn sie nahe der Küste auf dem Meeresgrund siedeln, zerrt das ständige Vor- und Zurück der Meeresbrandung an ihnen. Um von den Wogen nicht weggespült zu werden, heften sie sich mithilfe spezieller Proteine am Untergrund fest. Damit können sie etwas, womit Ingenieure noch Schwierigkeiten haben: unter Wasser kleben. Das verdanken die Schalentiere der Aminosäure Dihydroxyphenylalanin, kurz Dopa. Sie kann dank ihres chemischen Aufbaus sehr stabile Verbindungen zu Metallen und Mineralien knüpfen und ist in den Adhäsionsproteinen enthalten, mit denen sich die Muscheln am Boden festkleben.
Die klebenden Muschelproteine haben Wissenschaftler um Hans-Jürgen Butt, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, und Wolfgang Tremel, Professor an der Universität Mainz, mit künstlichen Polymeren nachgeahmt. Diese bestehen aus langen Molekülketten und tragen die gleichen chemischen Anhängsel, die auch die Muschelproteine haftbar machen. Wie viele der Kettenglieder die bindenden Anhängsel von Dopa tragen spielt dabei für die klebende Wirkung der Kette insgesamt keine Rolle - solange es nicht weniger als ein Zehntel der Glieder sind. Das haben die Mainzer Forscher nun festgestellt.
Die Forscher haben gemessen, mit welcher Kraft sie verschiedene Polymerketten von einer Oberfläche lösen konnten. Dabei testeten sie Polymere, die gänzlich, zu einem Fünftel oder einem Zehntel aus den Gliedern mit dem bindenden Anhängsel von Dopa bestanden. Die Kraft, um ein einzelnes Polymer von der Oberfläche abzuziehen, war stets dieselbe, nämlich 67 Pikonewton. Das entspricht ungefähr dem Millionsten Teil der Gewichtskraft eines Flohs. Diese Kraft alleine könnte keine Muschel am Meeresgrund halten. Die Schalentiere kleben sich aber mit einem Klecks unzähliger Polymerketten am Boden fest und können so der Brandung trotzen.
"Dass die klebende Wirkung der Proteine bis zu einem gewissen Grad unabhängig von der Zahl der Bindungsstellen ist, ließe sich ausnutzen, um den übrigen Gliedern des Polymers andere Funktionen zu geben", sagt Hans-Jürgen Butt. Chemiker könnten etwa ein Polymer herstellen, das auf verschiedenen Materialien gleich gut haftet. Dopa verbindet sich vor allem mit Metallen und Mineralien. Andere Glieder der Polymerkette könnten Chemiker mit Anhängseln versehen, die auf Holz, Glas oder Knochen haften. "Kleber, die Metall und Knochen verbinden, wären etwa interessant um künstliche Gelenke zu befestigen", sagt Wolfgang Tremel.
Warum die Haftkraft der Polymerkette weitgehend unabhängig von der Zahl der bindenden Glieder ist, war den Mainzer Forschern erst einmal rätselhaft. "Gewöhnlich stellen wir uns ein klebendes Polymer wie einen Streifen Tesafilm vor, der über seine ganze Länge haftet", sagt Hans-Jürgen Butt. Ein Klebestreifen lässt sich jedoch umso schwerer abziehen, je mehr Bindungen ihn am Untergrund festhalten. Für die Muschelproteine und ihre künstlichen Pendants taugt dieses Modell also nicht, das die Klebewirkung eines Polymers als kontinuierliche Kraft beschreibt.
"Wir betrachten unsere Polymere als Ketten einzelner Bindungsstellen, verbunden von sehr weichen Federn", sagt Wolfgang Tremel. Beim Abziehen messen er und seine Mitarbeiter daher nur die Kraft, mit der eine einzelne Bindungsstelle am Untergrund verankert ist. Wie dicht die klebenden Ketteglieder aufeinander folgen ist dann unerheblich.
Die Dichte der Bindungsstellen würde sich auswirken, wenn ein Gewicht auf ganzer Länge gleichmäßig an dem Polymer zieht und nicht von einem Ende her. "In der Praxis spielt das nur eine Rolle, wenn der Untergrund absolut eben ist", erklärt Butt: "Die meisten Oberflächen sind auf der Nanoskala aber sehr rau, sodass ein Gewicht an einem Ende immer stärker an ihm zieht als am anderen."
Entsprechend dieses Ablöseprozesses gestalten die Wissenschaftler ihr Experiment: Sie tragen eine einzelne Schicht des Polymers auf eine Titanoberfläche. Mit der nur wenige Nanometer messenden Titanspitze eines Rasterkraftmikroskops nehmen sie nun eine einzelne Kette des Polymers auf, so wie man einen Faden mit einem Finger von einem Tisch hebt. Anschließend ziehen sie die Spitze von der Oberfläche weg und messen die dafür erforderliche Kraft. 67 Pikonewton benötigen sie demnach, um die Bindung zwischen der Titanoberfläche und einer Dopa Gruppe am Polymer zu brechen. Da das Polymer sich selbst wie eine weiche Feder verhält, fällt die Kraft bis zum nächsten Bindungsbruch kaum ab, sondern bleibt nahezu konstant.
Die Erkenntnisse aus diesen Experimenten wollen die Mainzer Forscher nun nutzen, um Polymere mit Bindungsstellen für verschiedene Materialien herzustellen. Besonders geeignet, um dieses Thema künftig weiter zu verfolgen, ist das neugegründete Max Planck Graduate Center, das sich speziell solchen interdisziplinären Projekten widmen wird.
[PH, MPG]
Originalveröffentlichung:
Jijun Wang, Muhammed Nawaz Tahir, Michael Kappl, Wolfgang Tremel, Nadine Metz, Matthias Barz, Patrick Theato, Hans-Jürgen Butt
Influence of Binding-Site Density in Wet Bioadhesion
Advanced Materials, Oktober 2008
Den gesamten Text finden Sie hier
Rau geht es im Leben vieler Muscheln zu: Wenn sie nahe der Küste auf dem Meeresgrund siedeln, zerrt das ständige Vor- und Zurück der Meeresbrandung an ihnen. Um von den Wogen nicht weggespült zu werden, heften sie sich mithilfe spezieller Proteine am Untergrund fest. Damit können sie etwas, womit Ingenieure noch Schwierigkeiten haben: unter Wasser kleben. Das verdanken die Schalentiere der Aminosäure Dihydroxyphenylalanin, kurz Dopa. Sie kann dank ihres chemischen Aufbaus sehr stabile Verbindungen zu Metallen und Mineralien knüpfen und ist in den Adhäsionsproteinen enthalten, mit denen sich die Muscheln am Boden festkleben.
Die klebenden Muschelproteine haben Wissenschaftler um Hans-Jürgen Butt, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, und Wolfgang Tremel, Professor an der Universität Mainz, mit künstlichen Polymeren nachgeahmt. Diese bestehen aus langen Molekülketten und tragen die gleichen chemischen Anhängsel, die auch die Muschelproteine haftbar machen. Wie viele der Kettenglieder die bindenden Anhängsel von Dopa tragen spielt dabei für die klebende Wirkung der Kette insgesamt keine Rolle - solange es nicht weniger als ein Zehntel der Glieder sind. Das haben die Mainzer Forscher nun festgestellt.
Die Forscher haben gemessen, mit welcher Kraft sie verschiedene Polymerketten von einer Oberfläche lösen konnten. Dabei testeten sie Polymere, die gänzlich, zu einem Fünftel oder einem Zehntel aus den Gliedern mit dem bindenden Anhängsel von Dopa bestanden. Die Kraft, um ein einzelnes Polymer von der Oberfläche abzuziehen, war stets dieselbe, nämlich 67 Pikonewton. Das entspricht ungefähr dem Millionsten Teil der Gewichtskraft eines Flohs. Diese Kraft alleine könnte keine Muschel am Meeresgrund halten. Die Schalentiere kleben sich aber mit einem Klecks unzähliger Polymerketten am Boden fest und können so der Brandung trotzen.
"Dass die klebende Wirkung der Proteine bis zu einem gewissen Grad unabhängig von der Zahl der Bindungsstellen ist, ließe sich ausnutzen, um den übrigen Gliedern des Polymers andere Funktionen zu geben", sagt Hans-Jürgen Butt. Chemiker könnten etwa ein Polymer herstellen, das auf verschiedenen Materialien gleich gut haftet. Dopa verbindet sich vor allem mit Metallen und Mineralien. Andere Glieder der Polymerkette könnten Chemiker mit Anhängseln versehen, die auf Holz, Glas oder Knochen haften. "Kleber, die Metall und Knochen verbinden, wären etwa interessant um künstliche Gelenke zu befestigen", sagt Wolfgang Tremel.
Warum die Haftkraft der Polymerkette weitgehend unabhängig von der Zahl der bindenden Glieder ist, war den Mainzer Forschern erst einmal rätselhaft. "Gewöhnlich stellen wir uns ein klebendes Polymer wie einen Streifen Tesafilm vor, der über seine ganze Länge haftet", sagt Hans-Jürgen Butt. Ein Klebestreifen lässt sich jedoch umso schwerer abziehen, je mehr Bindungen ihn am Untergrund festhalten. Für die Muschelproteine und ihre künstlichen Pendants taugt dieses Modell also nicht, das die Klebewirkung eines Polymers als kontinuierliche Kraft beschreibt.
"Wir betrachten unsere Polymere als Ketten einzelner Bindungsstellen, verbunden von sehr weichen Federn", sagt Wolfgang Tremel. Beim Abziehen messen er und seine Mitarbeiter daher nur die Kraft, mit der eine einzelne Bindungsstelle am Untergrund verankert ist. Wie dicht die klebenden Ketteglieder aufeinander folgen ist dann unerheblich.
Die Dichte der Bindungsstellen würde sich auswirken, wenn ein Gewicht auf ganzer Länge gleichmäßig an dem Polymer zieht und nicht von einem Ende her. "In der Praxis spielt das nur eine Rolle, wenn der Untergrund absolut eben ist", erklärt Butt: "Die meisten Oberflächen sind auf der Nanoskala aber sehr rau, sodass ein Gewicht an einem Ende immer stärker an ihm zieht als am anderen."
Entsprechend dieses Ablöseprozesses gestalten die Wissenschaftler ihr Experiment: Sie tragen eine einzelne Schicht des Polymers auf eine Titanoberfläche. Mit der nur wenige Nanometer messenden Titanspitze eines Rasterkraftmikroskops nehmen sie nun eine einzelne Kette des Polymers auf, so wie man einen Faden mit einem Finger von einem Tisch hebt. Anschließend ziehen sie die Spitze von der Oberfläche weg und messen die dafür erforderliche Kraft. 67 Pikonewton benötigen sie demnach, um die Bindung zwischen der Titanoberfläche und einer Dopa Gruppe am Polymer zu brechen. Da das Polymer sich selbst wie eine weiche Feder verhält, fällt die Kraft bis zum nächsten Bindungsbruch kaum ab, sondern bleibt nahezu konstant.
Die Erkenntnisse aus diesen Experimenten wollen die Mainzer Forscher nun nutzen, um Polymere mit Bindungsstellen für verschiedene Materialien herzustellen. Besonders geeignet, um dieses Thema künftig weiter zu verfolgen, ist das neugegründete Max Planck Graduate Center, das sich speziell solchen interdisziplinären Projekten widmen wird.
[PH, MPG]
Originalveröffentlichung:
Jijun Wang, Muhammed Nawaz Tahir, Michael Kappl, Wolfgang Tremel, Nadine Metz, Matthias Barz, Patrick Theato, Hans-Jürgen Butt
Influence of Binding-Site Density in Wet Bioadhesion
Advanced Materials, Oktober 2008
Den gesamten Text finden Sie hier
24.September 2008
Auszeichnung für Sprengstoffschnüffler//Patent-Preis für Prof. Dr. Klaus Müllen und Dr. Roland Bauer
Der nordrhein-westfälische Innovationsminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart hat am Mittwoch, den 24. September 2008, vier Forscherteams mit dem Preis "patente Erfinder" ausgezeichnet.
Mit dem zweiten Preis in Höhe von 10.000 Euro wurden Prof. Dr. Siegfried Waldvogel, Dr. Jürgen Lörgen und Daniel Lubczyk von der Rheinischen Friedrich-Wilhelms Universität Bonn und deren Kollegen Prof. Dr. Klaus Müllen und Dr. Roland Bauer vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz ausgezeichnet.
Die Chemiker haben einen Detektor aus Hochfrequenzschwingquarzen entwickelt, der bei kleinsten Mengen des Sprengstoffs TATP Alarm schlägt. Das handliche Gerät ist obendrein leicht zu bedienen und preiswert herzustellen. Damit eignet es sich für die Personen- und Gepäckkontrolle z.B. im Flughafen.
Der erste Preis ging an ein Team der Universität Düsseldorf, auf Rang 3 kamen Wissenschaftler der RWTH Aachen.
Die mit insgesamt 41.000 Euro dotierten Preise für "patente Erfinder" aus Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen werden für Erfindungen mit hohem Innovations- und Marktpotenzial verliehen. Über 119 Erfinder und Forschergruppen aus allen Fachrichtungen nahmen an dem vom Innovationsministerium und der Patentvermarktungsgesellschaft Provendis ausgeschriebenen Wettbewerb teil. Die Gewinner erhalten die finanzielle Unterstützung für den Bau von Funktionsmustern und Prototypen.
Quelle: PROvendis
Den gesamten Text finden Sie hier
Mit dem zweiten Preis in Höhe von 10.000 Euro wurden Prof. Dr. Siegfried Waldvogel, Dr. Jürgen Lörgen und Daniel Lubczyk von der Rheinischen Friedrich-Wilhelms Universität Bonn und deren Kollegen Prof. Dr. Klaus Müllen und Dr. Roland Bauer vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz ausgezeichnet.
Die Chemiker haben einen Detektor aus Hochfrequenzschwingquarzen entwickelt, der bei kleinsten Mengen des Sprengstoffs TATP Alarm schlägt. Das handliche Gerät ist obendrein leicht zu bedienen und preiswert herzustellen. Damit eignet es sich für die Personen- und Gepäckkontrolle z.B. im Flughafen.
Der erste Preis ging an ein Team der Universität Düsseldorf, auf Rang 3 kamen Wissenschaftler der RWTH Aachen.
Die mit insgesamt 41.000 Euro dotierten Preise für "patente Erfinder" aus Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen werden für Erfindungen mit hohem Innovations- und Marktpotenzial verliehen. Über 119 Erfinder und Forschergruppen aus allen Fachrichtungen nahmen an dem vom Innovationsministerium und der Patentvermarktungsgesellschaft Provendis ausgeschriebenen Wettbewerb teil. Die Gewinner erhalten die finanzielle Unterstützung für den Bau von Funktionsmustern und Prototypen.
Quelle: PROvendis
Den gesamten Text finden Sie hier
15.September 2008
Nanoboten mit gezieltem Auftrag
Kleinste Teilchen so herzustellen und zu programmieren, dass sie genau definierte Eigenschaften aufweisen und beispielsweise im medizinischen Bereich punktgenau eingesetzt werden können, ist Prof. Dr. Katharina Landfesters große Herausforderung. Für ihre Forschungsarbeit nimmt sich Katharina Landfester die Natur zum Vorbild: "Für uns ist Milch das ideale Modell einer stabilen Emulsion mit kleinen Tröpfchen, an denen komplexe Nanostrukturen mit unterschiedlichsten Funktionen gebildet werden können", erklärt sie. Emulsionen, die wie Milch aus stabilen Gemischen mehrerer Fettsorten bestehen, werden von Landfester und ihren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Labor nachgebaut. Sie stellen so genannte Miniemulsionen her - Gemische, die aus stabilen Tropfen mit einer Größe von 10 bis 500 Nanometern bestehen. Die Gemische werden dann wie Milch homogenisiert. Dabei entstehen einheitliche Tröpfchen, in denen gleichzeitig chemische Reaktionen gezielt ablaufen können. Diese Tropfen können dann in Nanopartikel aus Kunststoff (Polymere) so umgewandelt und programmiert werden, dass sie für ihren Einsatzzweck maßgeschneidert sind. So bestehen Lacke und Kleber aus Partikeln, die auf Kratzfestigkeit oder "Kleben auf Zuruf" eingestellt sind.
Ziel des Teams um Katharina Landfester ist es, diese Nanopartikel beispielsweise im medizinischen Bereich einzusetzen, etwa als Transportträger für Medikamente: Die Forscher können die polymere Nanopartikelhülle von Medikamenten so justieren, dass sie an genau definierten Stellen im Körper zum Einsatz kommen oder besonders wenige Nebenwirkungen auslösen. So können Medikamente punkt- und zielgenau verabreicht werden.
Ebenso ist es mit diesem Verfahren möglich, so genannte Zellmarkierungen vorzunehmen: Zellen werden mithilfe von Nanopartikeln gekennzeichnet, eine Tomographie macht sie sichtbar und der Krankheitsherd kann im Körper genau lokalisiert werden.
Entsprechende Kooperationen baut Prof. Landfester derzeit mit den Abteilungen der Onkologie und Hämatologie der Universitätsklinik Mainz auf. "Ich freue mich sehr auf die fächerübergreifende Zusammenarbeit nicht nur innerhalb des Instituts, sondern auch mit der Universität. Das Max-Planck-Institut bietet für unsere Arbeit die idealen Voraussetzungen: Vom Design über die Herstellung bis zur Untersuchung der Materialien sind exzellentes Know-how und innovative Infrastruktur konzentriert an einem Ort vorhanden."
Ziel des Teams um Katharina Landfester ist es, diese Nanopartikel beispielsweise im medizinischen Bereich einzusetzen, etwa als Transportträger für Medikamente: Die Forscher können die polymere Nanopartikelhülle von Medikamenten so justieren, dass sie an genau definierten Stellen im Körper zum Einsatz kommen oder besonders wenige Nebenwirkungen auslösen. So können Medikamente punkt- und zielgenau verabreicht werden.
Ebenso ist es mit diesem Verfahren möglich, so genannte Zellmarkierungen vorzunehmen: Zellen werden mithilfe von Nanopartikeln gekennzeichnet, eine Tomographie macht sie sichtbar und der Krankheitsherd kann im Körper genau lokalisiert werden.
Entsprechende Kooperationen baut Prof. Landfester derzeit mit den Abteilungen der Onkologie und Hämatologie der Universitätsklinik Mainz auf. "Ich freue mich sehr auf die fächerübergreifende Zusammenarbeit nicht nur innerhalb des Instituts, sondern auch mit der Universität. Das Max-Planck-Institut bietet für unsere Arbeit die idealen Voraussetzungen: Vom Design über die Herstellung bis zur Untersuchung der Materialien sind exzellentes Know-how und innovative Infrastruktur konzentriert an einem Ort vorhanden."
15.September 2008
Gründervater des Mainzer Max-Planck-Instituts geht in den Ruhestand // Neue Direktorin setzt auf mehr Frauen in der Wissenschaft
Prof. Dr. Gerhard Wegner, einer der Gründungsdirektoren des MPI-P und international renommierter Polymerforscher, hat fast 25 Jahre die Abteilung „Festkörperchemie“ geleitet. Er wurde offiziell bereits zum 1.Februar 2008 dieses Jahres emeritiert. Prof. Wegner beschäftigte sich am MPI-P unter anderem mit leitfähigen und Licht aussendenden Kunststoffen (Polymeren) für Anwendungen in Elektronik oder Biomedizin.
Die Chemikerin Prof. Dr. Katharina Landfester ist seit 1. September 2008 die erste Frau in der Leitung des MPI für Polymerforschung. Ihr Forschungsschwerpunkt liegt unter anderem auf der Herstellung und Untersuchung von Nanopartikeln, die in der Diagnose und Therapie bei Krebserkrankungen eingesetzt werden können. Sie leitet die Abteilung „Physikalische Chemie der Polymere“. Katharina Landfester engagiert sich zudem für eine bessere Vereinbarkeit von wissenschaftlicher Karriere und Familie.
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Zur Person: Prof. Dr. Gerhard Wegner (Jahrgang 1940)
Nach seiner Promotion an der Universität Mainz im Jahre 1965, ging Gerhard Wegner 1966 in die USA, wo er an der Yale Universität zwei Jahre lang forschte. Nach seiner Rückkehr arbeitete er am Institut für Physikalische Chemie der Universität Mainz mit Prof. E. W. Fischer, seinem späteren Kollegen im MPI-P. Im Jahr 1974 folgte er einem Ruf der Universität Freiburg, wo er einen der angesehensten Lehrstühle für Makromolekulare Chemie in Deutschland bis 1984 innehatte. Nach seiner Rückkehr nach Mainz baute er zusammen mit Prof. Fischer ab Juni 1984 das Max-Planck-Institut für Polymerforschung auf und leitete hier fast 25 Jahre die Abteilung „Festkörperchemie“.
In über 30 Jahren etablierte Prof. Wegner ein weltweites Netzwerk von Kooperationen mit zahlreichen Partnern in Industrie und Wissenschaft. Darüber hinaus hatte er entscheidenden Anteil am Aufbau mehrerer Max-Planck-Institute in den neuen Bundesländern. In Mainz gilt er als zentraler Motor zwischen Universität und Max-Planck-Institut. Darüber hinaus stand für Herrn Wegner seit jeher die Ausbildung junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an erster Stelle. So war er Mitinitiator des Programms der International Max Planck Research Schools (IMPRS) der Max-Planck-Gesellschaft sowie langjähriger Sprecher der IMPRS for Polymer Materials Science in Mainz. Er betrieb die Gründung von Nachwuchsgruppen und trug maßgeblich zur Förderung von Frauen in der Wissenschaft bei.
Gerhard Wegner war Vorsitzender der Chemisch-Physikalisch-Technischen Sektion (1991 bis 1994) und Vizepräsident der Max-Planck-Gesellschaft (1996 bis 2000) sowie mehrfach Geschäftsführender Direktor am MPI-P. Seine über 600 wissenschaftlichen Publikationen beschäftigen sich mit neuartigen Strukturen von Makromolekülen als Bausteine von Werkstoffen für neue Technologien. Gerhard Wegners herausragenden Leistungen zur Erzeugung leitfähiger Polymere, steifer Makromoleküle, lichtemittierender Dioden und ultradünner Schichten für optische, elektronische und biologisch aktive Materialien sind international anerkannt und werden höchsten Ansprüchen gerecht.
„Gerhard Wegner hat das MPI für Polymerforschung und seine wissenschaftliche Ausrichtung wesentlich geprägt. Ihm ist es zu verdanken, dass unser Institut heute eine der weltweit führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Polymere ist,“ würdigt Prof. Dr. Hans W. Spiess, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung und Weggefährte seit Institutsbeginn die Arbeit seines Kollegen.
Für seine Arbeit auf dem Gebiet der Polymerforschung erhielt Herr Wegner zahlreiche Preise im In- und Ausland; unter anderem die von der Gesellschaft deutscher Chemiker (GdCh) verliehene Herrmann-Staudinger-Medaille, Ehrungen der Amerikanischen Chemischen Gesellschaft und der Japanischen Gesellschaft für Polymere sowie das Bundesverdienstkreuz Erster Klasse.
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Zur Person: Prof. Dr. Katharina Landfester (Jahrgang 1969)
Katharina Landfester ist seit September 2008 Direktorin am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) und folgt Prof. Dr. Gerhard Wegner, der Anfang dieses Jahres emeritiert wurde. Sie leitet am MPI-P den Arbeitskreis „Physikalische Chemie der Polymere“, der derzeit 50 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter umfasst. „Ich freue mich sehr auf die fächerübergreifende Zusammenarbeit nicht nur innerhalb des Instituts, sondern auch mit der Universität. Das Max-Planck-Institut bietet für unsere Arbeit die idealen Voraussetzungen: Vom Design über die Herstellung bis zur Untersuchung der Materialien sind exzellentes Know-how und innovative Infrastruktur konzentriert an einem Ort vorhanden.“
Prof. Dr. Kurt Kremer, Geschäftsführender Direktor am MPI-P, begrüßt die Berufung von Frau Prof. Dr. Landfester als Direktorin am MPI für Polymerforschung: “Mit ihr gewinnen wir eine international führende Expertin auf dem Gebiet der Herstellung und Untersuchung von kleinsten, einzelnen isolierten und räumlich wohldefinierten Makromolekülen. Für unser Institut eröffnen sich damit vielfältige Möglichkeiten, gemeinsam grundlegende Eigenschaften experimentell und theoretisch zu untersuchen und neue Materialien zu entwickeln. Diese sind für so unterschiedliche Themenbereiche wie die Polymerelektronik, z.B. in organischen Solarzellen, oder neue medizinische Verfahren in Diagnose und Therapie von Bedeutung.“
Nach dem Chemiestudium an der Technischen Universität Darmstadt, ging Katharina Landfester 1993 zur Diplomarbeit an die Ecole d’Application des Hauts in Strasbourg. Ihre Promotion beendete sie 1995 am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in der Gruppe von Prof. Hans W. Spiess.
Anschließend zog es sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in die USA an das Emulsion Polymers Institute in Bethlehem. Nach ihrer Rückkehr war Prof. Landfester von 1998 bis 2003 als Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung tätig und schloss 2002 ihre Habilitation ab. Während dieser Zeit engagierte sie sich als Sprecherin der Jungen Akademie an der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften. Im Jahr 2003 erhielt Katharina Landfester einen Ruf an den Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie der Universität Ulm.
Für ihre bisherigen Forschungsarbeiten erhielt sie Stipendien des Fonds der Chemischen Industrie, der Deutschen Forschungsgemeinschaft sowie den Raimund-Stadler-Preis der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh).
Für die Vereinbarkeit von Familie und wissenschaftlicher Karriere
Als Direktorin am MPI-P ist es Prof. Dr. Katharina Landfester besonders wichtig, Frauen zur Karriere in Männerberufen zu ermutigen. Sie selbst musste im Zuge ihrer Berufung an das Max-Planck-Institut für Polymerforschung feststellen, dass sich in Mainz fehlende Betreuungsmöglichkeiten für ihre zweijährige Tochter als großes Problem herausstellten. „Wenn sich die Stadt Mainz zukünftig als wissenschaftliches Zentrum präsentieren und internationale Forscherinnen und Forscher anziehen möchte, sollte sie auch in punkto Ganztagsbetreuung für unter Dreijährige gegenüber anderen deutschen Forschungszentren konkurrenzfähig sein.“
Die Chemikerin Prof. Dr. Katharina Landfester ist seit 1. September 2008 die erste Frau in der Leitung des MPI für Polymerforschung. Ihr Forschungsschwerpunkt liegt unter anderem auf der Herstellung und Untersuchung von Nanopartikeln, die in der Diagnose und Therapie bei Krebserkrankungen eingesetzt werden können. Sie leitet die Abteilung „Physikalische Chemie der Polymere“. Katharina Landfester engagiert sich zudem für eine bessere Vereinbarkeit von wissenschaftlicher Karriere und Familie.
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Zur Person: Prof. Dr. Gerhard Wegner (Jahrgang 1940)
Nach seiner Promotion an der Universität Mainz im Jahre 1965, ging Gerhard Wegner 1966 in die USA, wo er an der Yale Universität zwei Jahre lang forschte. Nach seiner Rückkehr arbeitete er am Institut für Physikalische Chemie der Universität Mainz mit Prof. E. W. Fischer, seinem späteren Kollegen im MPI-P. Im Jahr 1974 folgte er einem Ruf der Universität Freiburg, wo er einen der angesehensten Lehrstühle für Makromolekulare Chemie in Deutschland bis 1984 innehatte. Nach seiner Rückkehr nach Mainz baute er zusammen mit Prof. Fischer ab Juni 1984 das Max-Planck-Institut für Polymerforschung auf und leitete hier fast 25 Jahre die Abteilung „Festkörperchemie“.
In über 30 Jahren etablierte Prof. Wegner ein weltweites Netzwerk von Kooperationen mit zahlreichen Partnern in Industrie und Wissenschaft. Darüber hinaus hatte er entscheidenden Anteil am Aufbau mehrerer Max-Planck-Institute in den neuen Bundesländern. In Mainz gilt er als zentraler Motor zwischen Universität und Max-Planck-Institut. Darüber hinaus stand für Herrn Wegner seit jeher die Ausbildung junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an erster Stelle. So war er Mitinitiator des Programms der International Max Planck Research Schools (IMPRS) der Max-Planck-Gesellschaft sowie langjähriger Sprecher der IMPRS for Polymer Materials Science in Mainz. Er betrieb die Gründung von Nachwuchsgruppen und trug maßgeblich zur Förderung von Frauen in der Wissenschaft bei.
Gerhard Wegner war Vorsitzender der Chemisch-Physikalisch-Technischen Sektion (1991 bis 1994) und Vizepräsident der Max-Planck-Gesellschaft (1996 bis 2000) sowie mehrfach Geschäftsführender Direktor am MPI-P. Seine über 600 wissenschaftlichen Publikationen beschäftigen sich mit neuartigen Strukturen von Makromolekülen als Bausteine von Werkstoffen für neue Technologien. Gerhard Wegners herausragenden Leistungen zur Erzeugung leitfähiger Polymere, steifer Makromoleküle, lichtemittierender Dioden und ultradünner Schichten für optische, elektronische und biologisch aktive Materialien sind international anerkannt und werden höchsten Ansprüchen gerecht.
„Gerhard Wegner hat das MPI für Polymerforschung und seine wissenschaftliche Ausrichtung wesentlich geprägt. Ihm ist es zu verdanken, dass unser Institut heute eine der weltweit führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Polymere ist,“ würdigt Prof. Dr. Hans W. Spiess, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung und Weggefährte seit Institutsbeginn die Arbeit seines Kollegen.
Für seine Arbeit auf dem Gebiet der Polymerforschung erhielt Herr Wegner zahlreiche Preise im In- und Ausland; unter anderem die von der Gesellschaft deutscher Chemiker (GdCh) verliehene Herrmann-Staudinger-Medaille, Ehrungen der Amerikanischen Chemischen Gesellschaft und der Japanischen Gesellschaft für Polymere sowie das Bundesverdienstkreuz Erster Klasse.
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Zur Person: Prof. Dr. Katharina Landfester (Jahrgang 1969)
Katharina Landfester ist seit September 2008 Direktorin am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) und folgt Prof. Dr. Gerhard Wegner, der Anfang dieses Jahres emeritiert wurde. Sie leitet am MPI-P den Arbeitskreis „Physikalische Chemie der Polymere“, der derzeit 50 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter umfasst. „Ich freue mich sehr auf die fächerübergreifende Zusammenarbeit nicht nur innerhalb des Instituts, sondern auch mit der Universität. Das Max-Planck-Institut bietet für unsere Arbeit die idealen Voraussetzungen: Vom Design über die Herstellung bis zur Untersuchung der Materialien sind exzellentes Know-how und innovative Infrastruktur konzentriert an einem Ort vorhanden.“
Prof. Dr. Kurt Kremer, Geschäftsführender Direktor am MPI-P, begrüßt die Berufung von Frau Prof. Dr. Landfester als Direktorin am MPI für Polymerforschung: “Mit ihr gewinnen wir eine international führende Expertin auf dem Gebiet der Herstellung und Untersuchung von kleinsten, einzelnen isolierten und räumlich wohldefinierten Makromolekülen. Für unser Institut eröffnen sich damit vielfältige Möglichkeiten, gemeinsam grundlegende Eigenschaften experimentell und theoretisch zu untersuchen und neue Materialien zu entwickeln. Diese sind für so unterschiedliche Themenbereiche wie die Polymerelektronik, z.B. in organischen Solarzellen, oder neue medizinische Verfahren in Diagnose und Therapie von Bedeutung.“
Nach dem Chemiestudium an der Technischen Universität Darmstadt, ging Katharina Landfester 1993 zur Diplomarbeit an die Ecole d’Application des Hauts in Strasbourg. Ihre Promotion beendete sie 1995 am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in der Gruppe von Prof. Hans W. Spiess.
Anschließend zog es sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in die USA an das Emulsion Polymers Institute in Bethlehem. Nach ihrer Rückkehr war Prof. Landfester von 1998 bis 2003 als Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung tätig und schloss 2002 ihre Habilitation ab. Während dieser Zeit engagierte sie sich als Sprecherin der Jungen Akademie an der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften. Im Jahr 2003 erhielt Katharina Landfester einen Ruf an den Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie der Universität Ulm.
Für ihre bisherigen Forschungsarbeiten erhielt sie Stipendien des Fonds der Chemischen Industrie, der Deutschen Forschungsgemeinschaft sowie den Raimund-Stadler-Preis der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh).
Für die Vereinbarkeit von Familie und wissenschaftlicher Karriere
Als Direktorin am MPI-P ist es Prof. Dr. Katharina Landfester besonders wichtig, Frauen zur Karriere in Männerberufen zu ermutigen. Sie selbst musste im Zuge ihrer Berufung an das Max-Planck-Institut für Polymerforschung feststellen, dass sich in Mainz fehlende Betreuungsmöglichkeiten für ihre zweijährige Tochter als großes Problem herausstellten. „Wenn sich die Stadt Mainz zukünftig als wissenschaftliches Zentrum präsentieren und internationale Forscherinnen und Forscher anziehen möchte, sollte sie auch in punkto Ganztagsbetreuung für unter Dreijährige gegenüber anderen deutschen Forschungszentren konkurrenzfähig sein.“
04.August 2008
Der Sonne entgegen: Nachwuchsforscher soll am Max-Planck-Institut die Solarzellen der Zukunft entwickeln
Dr. Frédéric Laquai
Am Mainzer Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) wird eine Nachwuchsforschungsgruppe eingerichtet, die neue Wege bei der Gewinnung von Energie aus Sonnenlicht gehen soll.
Die Sonne liefert das 10.000fache des derzeitigen Weltenergiebedarfs. Doch mit auf Silizium basierenden Solarzellen wird bislang nur einen geringer Teil dieser Energie in Elektrizität umgesetzt, weil ihre Herstellung aufwändig und teuer ist. Eine interessante Ergänzung zu diesen herkömmlichen anorganischen Solarzellen sind organische Solarzellen, die aus einer Mischung kleiner Farbstoffmoleküle und Polymeren bestehen.
Organische Materialien ermöglichen eine preiswerte und einfache Herstellung der benötigten Strukturen. Im Gegensatz zu den anorganischen sind organische Solarzellen außerdem flexibel und wesentlich leichter und damit besonders interessant für tragbare Anwendungen wie zum Beispiel Handys.
Diese wegweisende Technologie wird ab August 2008 von dem Nachwuchswissenschaftler Dr. Frédéric Laquai am Max-Planck-Institut für Polymerforschung erforscht. Das Mainzer Forschungsinstitut richtet Laquai, der schon 1999 bei "Jugend forscht" brillierte und dessen akademische Karriere ihn trotz seines jungen Alters von nur 29 Jahren bereits von Oldenburg und Marburg über Mainz nach Cambridge führte, zu diesem Zweck eine Nachwuchsforschergruppe ein, um ihn an das Institut zurückzuholen und die zukunftsweisenden Materialien in Mainz zu erforschen.
Den neuartigen Solarzellen müssen nämlich für den großflächigen Einsatz noch die Kinderkrankheiten ausgetrieben werden. Laquai erklärt: „Zurzeit sind die organischen Solarzellen für eine kommerzielle Nutzung noch nicht effizient genug und die organischen Materialien sind langfristig nicht stabil." Daher ist erst einmal Grundlagenforschung gefragt – eine Stärke der Polymerforscher in Mainz. "Unsere Gruppe wird die grundlegenden photophysikalischen Prozesse und bisherigen Schwachpunkte in organischen Solarzellen untersuchen", sagt Frédéric Laquai.
Organische Solarzellen bestehen aus zwei Komponenten. Der so genannte Elektronendonor transportiert Ladungen durch die Zelle, während eine andere Komponente die Funktion des Elektronenakzeptors und -transporters übernimmt. Um die Dynamik angeregter Zustände in solchen Donor-Akzeptor-Systemen zu untersuchen, werden vor allem spektroskopische Methoden eingesetzt.
Neben den bereits am MPI-P vorhandenen Instrumenten für zeitaufgelöste und verzögerte Photolumineszenz-Spektroskopie, die noch weiter ausgebaut werden sollen, ist der Neuaufbau eines Systems für so genannte ultraschnelle transiente Absorptionsspektroskopie geplant. Besonders interessant ist für Frédéric Laquai, wie die Struktur des organischen Materials die Leistungsparameter der Solarzellen beeinflusst, insbesondere die so genannte Ladungsträgermobilität. Schlussendlich sollen alle Ergebnisse der Spektroskopie, Bauteilcharakterisierung, Morphologieuntersuchungen und Ladungstransportmessungen zusammenfließen, um so ein vollständiges Bild der photophysikalischen Vorgänge zu erlangen und um anschließend in Zusammenarbeit mit den organischen Chemikern des Instituts neue und bessere Materialien zu entwickeln. Darüber hinaus plant Laquai, neue Anwendungen für organische Materialien zu erschließen. Hierbei werden Versuche zur Umwandlung der Wellenlänge nicht kohärenten Lichtes in verschiedenen Energietransfersystemen sowie die potenzielle Anwendung organischer Materialien in der Photokatalyse eine wichtige Rolle spielen.
Der Nachwuchswissenschaftler Laquai entdeckte bereits früh seine Begeisterung für die Photophysik und weiß um deren Bedeutung in Zeiten knapper werdender Rohstoffe und steigender Energiepreise: „Die Entwicklung alternativer Technologien zur effizienten Gewinnung und Umwandlung von Energie wird immer wichtiger."
Nach dem Chemiestudium wählte der Kekulé-Stipendiat zur Promotion die Gruppe von Prof. Dr. Gerhard Wegner am MPI-P, da hier „von der Materialentwicklung über die Charakterisierung bis zur Anwendung alle Möglichkeiten geboten werden, die für interdisziplinäre Spitzenforschung nötig sind." Anschließend arbeitete Laquai zwei Jahre als DFG-Stipendiat in der Optoelectronics Group von Prof. Sir Richard Friend am berühmten Cavendish Laboratory in Cambridge, England.
Seit fast dreißig Jahren ermöglicht die Max-Planck-Gesellschaft außerordentlich begabten jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Rahmen der auf fünf Jahre befristeten „Selbstständigen Nachwuchsgruppen" die Grundlage für einen erfolgreichen beruflichen Weg als Wissenschaftler zu legen.
Die Sonne liefert das 10.000fache des derzeitigen Weltenergiebedarfs. Doch mit auf Silizium basierenden Solarzellen wird bislang nur einen geringer Teil dieser Energie in Elektrizität umgesetzt, weil ihre Herstellung aufwändig und teuer ist. Eine interessante Ergänzung zu diesen herkömmlichen anorganischen Solarzellen sind organische Solarzellen, die aus einer Mischung kleiner Farbstoffmoleküle und Polymeren bestehen.
Organische Materialien ermöglichen eine preiswerte und einfache Herstellung der benötigten Strukturen. Im Gegensatz zu den anorganischen sind organische Solarzellen außerdem flexibel und wesentlich leichter und damit besonders interessant für tragbare Anwendungen wie zum Beispiel Handys.
Diese wegweisende Technologie wird ab August 2008 von dem Nachwuchswissenschaftler Dr. Frédéric Laquai am Max-Planck-Institut für Polymerforschung erforscht. Das Mainzer Forschungsinstitut richtet Laquai, der schon 1999 bei "Jugend forscht" brillierte und dessen akademische Karriere ihn trotz seines jungen Alters von nur 29 Jahren bereits von Oldenburg und Marburg über Mainz nach Cambridge führte, zu diesem Zweck eine Nachwuchsforschergruppe ein, um ihn an das Institut zurückzuholen und die zukunftsweisenden Materialien in Mainz zu erforschen.
Den neuartigen Solarzellen müssen nämlich für den großflächigen Einsatz noch die Kinderkrankheiten ausgetrieben werden. Laquai erklärt: „Zurzeit sind die organischen Solarzellen für eine kommerzielle Nutzung noch nicht effizient genug und die organischen Materialien sind langfristig nicht stabil." Daher ist erst einmal Grundlagenforschung gefragt – eine Stärke der Polymerforscher in Mainz. "Unsere Gruppe wird die grundlegenden photophysikalischen Prozesse und bisherigen Schwachpunkte in organischen Solarzellen untersuchen", sagt Frédéric Laquai.
Organische Solarzellen bestehen aus zwei Komponenten. Der so genannte Elektronendonor transportiert Ladungen durch die Zelle, während eine andere Komponente die Funktion des Elektronenakzeptors und -transporters übernimmt. Um die Dynamik angeregter Zustände in solchen Donor-Akzeptor-Systemen zu untersuchen, werden vor allem spektroskopische Methoden eingesetzt.
Neben den bereits am MPI-P vorhandenen Instrumenten für zeitaufgelöste und verzögerte Photolumineszenz-Spektroskopie, die noch weiter ausgebaut werden sollen, ist der Neuaufbau eines Systems für so genannte ultraschnelle transiente Absorptionsspektroskopie geplant. Besonders interessant ist für Frédéric Laquai, wie die Struktur des organischen Materials die Leistungsparameter der Solarzellen beeinflusst, insbesondere die so genannte Ladungsträgermobilität. Schlussendlich sollen alle Ergebnisse der Spektroskopie, Bauteilcharakterisierung, Morphologieuntersuchungen und Ladungstransportmessungen zusammenfließen, um so ein vollständiges Bild der photophysikalischen Vorgänge zu erlangen und um anschließend in Zusammenarbeit mit den organischen Chemikern des Instituts neue und bessere Materialien zu entwickeln. Darüber hinaus plant Laquai, neue Anwendungen für organische Materialien zu erschließen. Hierbei werden Versuche zur Umwandlung der Wellenlänge nicht kohärenten Lichtes in verschiedenen Energietransfersystemen sowie die potenzielle Anwendung organischer Materialien in der Photokatalyse eine wichtige Rolle spielen.
Der Nachwuchswissenschaftler Laquai entdeckte bereits früh seine Begeisterung für die Photophysik und weiß um deren Bedeutung in Zeiten knapper werdender Rohstoffe und steigender Energiepreise: „Die Entwicklung alternativer Technologien zur effizienten Gewinnung und Umwandlung von Energie wird immer wichtiger."
Nach dem Chemiestudium wählte der Kekulé-Stipendiat zur Promotion die Gruppe von Prof. Dr. Gerhard Wegner am MPI-P, da hier „von der Materialentwicklung über die Charakterisierung bis zur Anwendung alle Möglichkeiten geboten werden, die für interdisziplinäre Spitzenforschung nötig sind." Anschließend arbeitete Laquai zwei Jahre als DFG-Stipendiat in der Optoelectronics Group von Prof. Sir Richard Friend am berühmten Cavendish Laboratory in Cambridge, England.
Seit fast dreißig Jahren ermöglicht die Max-Planck-Gesellschaft außerordentlich begabten jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Rahmen der auf fünf Jahre befristeten „Selbstständigen Nachwuchsgruppen" die Grundlage für einen erfolgreichen beruflichen Weg als Wissenschaftler zu legen.
09.May 2008
Chemie hilft Ernergie sparen
"Der Forschungsverbund Enerchem ist eine gelungene Verknüpfung von Energie und Chemie. Die besondere Expertise liegt in der Entwicklung von nachhaltigen und effizienten Energiesystemen, wie etwa leistungsstärkeren Lithium-Batterien, Brennstoffzellen oder Katalysatoren." Zu diesem Ergebnis kam eine Gruppe unabhängiger Gutachter bei ihrer Bewertung
des Projekthauses. Eine zweite Förderperiode wurde bestätigt.
Den gesamten Text finden Sie hier.
des Projekthauses. Eine zweite Förderperiode wurde bestätigt.
Den gesamten Text finden Sie hier.
30.April 2008
Graduiertenschule MAINZ eröffnet: "Internationale Karriereschmiede in hoch innovativem Forschungsfeld"
Die Graduiertenschule Materials Science in Mainz (MAINZ) ist offiziell eröffnet. Ein halbes Jahr nach dem erfolgreichen Abschneiden in der "Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder" forschen und promovieren in der Graduiertenschule der Exzellenz derzeit 75 hochqualifizierte Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus aller Welt mit einem breit gefassten, interdisziplinären Ansatz. Im Mittelpunkt steht das Design neuer funktionaler Materialien (z.B. Supraleiter). Durch die wissenschaftliche Kooperation, insbesondere auch mit dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung und der Technischen Universität Kaiserslautern, sollen sich auf dem Gebiet der Materialwissenschaften neue zukunftsweisende Forschungsansätze eröffnen.
Doris Ahnen, Ministerin für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, würdigte die herausragende wissenschaftliche Leistungsfähigkeit der Graduiertenschule, die deshalb auch zu Recht in der Exzellenzinitiative reüssiert habe. "Die Kompetenz der Antragstellerinnen und Antragsteller, der innovative Ansatz des Konzeptes sowie die an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz besonders gelungene Nachwuchsförderung erfahren damit die verdiente Anerkennung", sagte Ahnen. Mit der Graduiertenschule Material Science nehme "eine internationale Karriereschmiede in einem hoch innovativen Forschungsfeld" ihre Arbeit auf.
"Nachwuchsförderung ist Zukunftsförderung. Nachwuchsförderung ist Forschungsförderung. Nachwuchsförderung ist Leistungsförderung für die Gesellschaft auf höchstem Niveau", resümierte Ahnen.
Sie bescheinigte der Mainzer Universität, damit auf einem guten Weg zu sein und verwies auf bundesweit beachtete Projekte wie das im Jahr 2007 etablierte Gutenberg Forschungskolleg oder das "Max-Planck-Graduate-Center an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz", für das der Senat der Max-Planck-Gesellschaft erst vor wenigen Wochen grünes Licht gegeben hatte. Es sei insgesamt erfreulich, mit welcher Intensität die Mainzer Uni an ihrer Profilierung arbeite. "Die Johannes Gutenberg-Universität hat die kreativen und innovativen Köpfe, die aus dem Potential wissenschaftlicher Einzelkompetenz ein überzeugendes wissenschaftliches Gesamtkonzept gestalten können", sagte die Ministerin.
Rund elf Millionen zusätzliche Fördergelder für die Graduiertenschule
Über einen Zeitraum von fünf Jahren erhält die Graduiertenschule jährlich jeweils eine Million Euro zuzüglich 20 Prozent Programmpauschale. Darüber hinaus finanziert die Landesregierung die Graduiertenschule der Exzellenz mit jährlich einer Million Euro. Insgesamt rund elf Millionen Euro zusätzliche Fördergelder werden somit in den nächsten fünf Jahren in den materialwissenschaftlichen Schwerpunkt fließen. "Zum erfolgreichen Start unserer Graduiertenschule der Exzellenz gratuliere ich den beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern wie allen Doktorandinnen und Doktoranden", erklärte der Präsident der Johannes Gutenberg-Universität, Univ.-Prof. Dr. Georg Krausch, "dieses Exzellenzprojekt bestätigt die internationale Positionierung unserer Mainzer Materialwissenschaft, gleichzeitig aber auch die herausragenden Leistungen in Forschung und Nachwuchsförderung. So hat die Universität in den vergangenen Jahren sehr stark in den Aufbau ihrer Nachwuchsförderung investiert und ein umfassendes Programm zur strukturierten Graduiertenausbildung geschaffen, das alle Bereiche der Hochschule umfasst, bestehende Aktivitäten der Nachwuchsförderung neu strukturiert und neuartige Angebote entwickelt."
Nur die Besten der Besten haben Chance auf erfolgreiche Bewerbung
Die Graduiertenschule MAINZ umfasst zwei volle Promotionsprogramme über drei Jahre – MATCOR (MATerials with CORrelations) und POLYMAT (POLYmers in advanced MATerials)) – und das einjährige Programm der International Max Planck Research School for Polymer Materials Science (IMPRS-PMS). Die Promovenden erhalten volle Finanzierung während ihrer gesamten Studienzeit. Ziel von MAINZ ist es, hochqualifizierte Nachwuchsforscher aus aller Welt nach Mainz zu holen und ihnen eine herausragende Ausbildung für eine erfolgreiche Karriere in Wissenschaft, Forschung und Industrie zu ermöglichen: "Die Hälfte der Promovenden kommt aus dem Ausland, je ein Viertel aus Mainz bzw. Deutschland", erklärte die Direktorin von MAINZ, Univ.-Prof. Dr. Claudia Felser, und ergänzt: "Von dieser internationalen Zusammensetzung und dem Austausch mit gleichgesinnten und hochmotivierten Kollegen profitieren die jungen Wissenschaftler in hohem Maße." Die 75 Nachwuchswissenschaftler kommen derzeit vor allem aus Afrika, Australien, Brasilien, China, Indien, Iran, Russland, Türkei, Ukraine, USA und der Europäischen Union. Chancen auf eine erfolgreiche Bewerbung haben nur die Besten der Besten. Das heißt: Exzellenter Studienabschluss in den entsprechenden Fachrichtungen, die Zugehörigkeit zu den fünf bis zehn Prozent der Besten eines Jahrgangs sowie nachgewiesenes besonderes Interesse an den Themenstellungen der drei Programme sind notwendige Voraussetzung.
Die herausragenden und hochmotivierten Studierenden erwartet dann ein hochkarätiges Ausbildungsprogramm. Jeder Promovend erhält einen eigenen Mentor aus Wissenschaft oder Industrie, der ihn in allen Fragen des akademischen Fortschritts berät oder unterstützt. Seminarprogramm, Exkursionen, Laborkurse, jährliche wissenschaftliche Workshops mit internationalen Referenten sowie die Gelegenheit zur Mitwirkung an Sommerschulen, internationalen Konferenzen oder gemeinsamen Publikationen sind aufeinander abgestimmt. Daneben bietet das soft skills training Möglichkeiten der komplementären Fortbildung. In Seminaren und Blockkursen werden zum Beispiel Patentrecht, Konfliktmanagement, interkulturelle Kommunikation sowie Publikations- und Präsentationstechniken erläutert und eingeübt. Weitere Schlüsselqualifikationen, wie beispielsweise Rhetorik, Zeit-, Selbst- und Projektmanagement sowie Informations- und Wissensmanagement erwerben die Studierenden im "Allgemeinen Promotionskolleg", das die Universität im Rahmen ihrer strukturierten Doktorandenausbildung anbietet.
"Zuerst war mir nicht klar, wie Chemiker und Physiker sich gegenseitig inspirieren können", erklärt Sebastian Will, Doktorand des MATCOR-Programms, "in den Lehrveranstaltungen erkannte ich dann, dass sich beide Disziplinen oft mit denselben Problemen beschäftigen. Wir lernen, einander zu verstehen und zukünftig an einem Strang zu ziehen – das ist wirklich aufregend!"
Im Rahmen ihrer Exzellenzförderung vergibt die Schule verschiedene Preise, sowohl an Doktoranden als auch an führende Wissenschaftler auf dem Gebiet der Entwicklung neuer funktionaler Materialien. So wurde beispielsweise 2005 der Chemie-Nobelpreisträger von 1987, Jean-Marie Lehn aus Straßburg, mit dem Gutenberg Lecture Award ausgezeichnet und 2006 erhielt der Magnetismus-Experte Albert Fert von der Université Paris Sud diesen Preis. Fert wurde letztes Jahr mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Überdurchschnittlich gute Doktoranden können ebenfalls auf Preise hoffen. Zusammen mit der Firma Siemens wird beispielsweise jährlich die beste Geschäftsidee (business plan) mit 2000 Euro honoriert. Zur finalen Präsentation des Preisträgers werden dann führende Persönlichkeiten aus der Wirtschaftswelt geladen – ein Sprungbrett für das zukünftige Arbeitsleben. Außerdem werden jedes Jahr die drei besten Doktorarbeiten mit je 1000 Euro gewürdigt; die Preisgelder stammen auch hier aus verschiedenen Industrie-Kooperationen.
Graduate School of Excellence "MAterials Science IN MainZ"
Prof. Dr. Claudia Felser
Staudingerweg 9
Johannes Gutenberg-Universität
D 55128 Mainz
Tel +49 6131 39-26982 oder
Tel +49 6131 3-26984
Fax +49 6131 39-26983
www.mainz.uni-mainz.de
Max-Planck-Institut für Polymerforschung
IMPR-PMS
Prof. Dr. Hans-Jürgen Butt
Postfach 3148
D 55021 Mainz
Tel +49 6131 379-310
Fax +49 6131 379-110
http://www.mpip-mainz.mpg.de/phd/imprs
Doris Ahnen, Ministerin für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, würdigte die herausragende wissenschaftliche Leistungsfähigkeit der Graduiertenschule, die deshalb auch zu Recht in der Exzellenzinitiative reüssiert habe. "Die Kompetenz der Antragstellerinnen und Antragsteller, der innovative Ansatz des Konzeptes sowie die an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz besonders gelungene Nachwuchsförderung erfahren damit die verdiente Anerkennung", sagte Ahnen. Mit der Graduiertenschule Material Science nehme "eine internationale Karriereschmiede in einem hoch innovativen Forschungsfeld" ihre Arbeit auf.
"Nachwuchsförderung ist Zukunftsförderung. Nachwuchsförderung ist Forschungsförderung. Nachwuchsförderung ist Leistungsförderung für die Gesellschaft auf höchstem Niveau", resümierte Ahnen.
Sie bescheinigte der Mainzer Universität, damit auf einem guten Weg zu sein und verwies auf bundesweit beachtete Projekte wie das im Jahr 2007 etablierte Gutenberg Forschungskolleg oder das "Max-Planck-Graduate-Center an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz", für das der Senat der Max-Planck-Gesellschaft erst vor wenigen Wochen grünes Licht gegeben hatte. Es sei insgesamt erfreulich, mit welcher Intensität die Mainzer Uni an ihrer Profilierung arbeite. "Die Johannes Gutenberg-Universität hat die kreativen und innovativen Köpfe, die aus dem Potential wissenschaftlicher Einzelkompetenz ein überzeugendes wissenschaftliches Gesamtkonzept gestalten können", sagte die Ministerin.
Rund elf Millionen zusätzliche Fördergelder für die Graduiertenschule
Über einen Zeitraum von fünf Jahren erhält die Graduiertenschule jährlich jeweils eine Million Euro zuzüglich 20 Prozent Programmpauschale. Darüber hinaus finanziert die Landesregierung die Graduiertenschule der Exzellenz mit jährlich einer Million Euro. Insgesamt rund elf Millionen Euro zusätzliche Fördergelder werden somit in den nächsten fünf Jahren in den materialwissenschaftlichen Schwerpunkt fließen. "Zum erfolgreichen Start unserer Graduiertenschule der Exzellenz gratuliere ich den beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern wie allen Doktorandinnen und Doktoranden", erklärte der Präsident der Johannes Gutenberg-Universität, Univ.-Prof. Dr. Georg Krausch, "dieses Exzellenzprojekt bestätigt die internationale Positionierung unserer Mainzer Materialwissenschaft, gleichzeitig aber auch die herausragenden Leistungen in Forschung und Nachwuchsförderung. So hat die Universität in den vergangenen Jahren sehr stark in den Aufbau ihrer Nachwuchsförderung investiert und ein umfassendes Programm zur strukturierten Graduiertenausbildung geschaffen, das alle Bereiche der Hochschule umfasst, bestehende Aktivitäten der Nachwuchsförderung neu strukturiert und neuartige Angebote entwickelt."
Nur die Besten der Besten haben Chance auf erfolgreiche Bewerbung
Die Graduiertenschule MAINZ umfasst zwei volle Promotionsprogramme über drei Jahre – MATCOR (MATerials with CORrelations) und POLYMAT (POLYmers in advanced MATerials)) – und das einjährige Programm der International Max Planck Research School for Polymer Materials Science (IMPRS-PMS). Die Promovenden erhalten volle Finanzierung während ihrer gesamten Studienzeit. Ziel von MAINZ ist es, hochqualifizierte Nachwuchsforscher aus aller Welt nach Mainz zu holen und ihnen eine herausragende Ausbildung für eine erfolgreiche Karriere in Wissenschaft, Forschung und Industrie zu ermöglichen: "Die Hälfte der Promovenden kommt aus dem Ausland, je ein Viertel aus Mainz bzw. Deutschland", erklärte die Direktorin von MAINZ, Univ.-Prof. Dr. Claudia Felser, und ergänzt: "Von dieser internationalen Zusammensetzung und dem Austausch mit gleichgesinnten und hochmotivierten Kollegen profitieren die jungen Wissenschaftler in hohem Maße." Die 75 Nachwuchswissenschaftler kommen derzeit vor allem aus Afrika, Australien, Brasilien, China, Indien, Iran, Russland, Türkei, Ukraine, USA und der Europäischen Union. Chancen auf eine erfolgreiche Bewerbung haben nur die Besten der Besten. Das heißt: Exzellenter Studienabschluss in den entsprechenden Fachrichtungen, die Zugehörigkeit zu den fünf bis zehn Prozent der Besten eines Jahrgangs sowie nachgewiesenes besonderes Interesse an den Themenstellungen der drei Programme sind notwendige Voraussetzung.
Die herausragenden und hochmotivierten Studierenden erwartet dann ein hochkarätiges Ausbildungsprogramm. Jeder Promovend erhält einen eigenen Mentor aus Wissenschaft oder Industrie, der ihn in allen Fragen des akademischen Fortschritts berät oder unterstützt. Seminarprogramm, Exkursionen, Laborkurse, jährliche wissenschaftliche Workshops mit internationalen Referenten sowie die Gelegenheit zur Mitwirkung an Sommerschulen, internationalen Konferenzen oder gemeinsamen Publikationen sind aufeinander abgestimmt. Daneben bietet das soft skills training Möglichkeiten der komplementären Fortbildung. In Seminaren und Blockkursen werden zum Beispiel Patentrecht, Konfliktmanagement, interkulturelle Kommunikation sowie Publikations- und Präsentationstechniken erläutert und eingeübt. Weitere Schlüsselqualifikationen, wie beispielsweise Rhetorik, Zeit-, Selbst- und Projektmanagement sowie Informations- und Wissensmanagement erwerben die Studierenden im "Allgemeinen Promotionskolleg", das die Universität im Rahmen ihrer strukturierten Doktorandenausbildung anbietet.
"Zuerst war mir nicht klar, wie Chemiker und Physiker sich gegenseitig inspirieren können", erklärt Sebastian Will, Doktorand des MATCOR-Programms, "in den Lehrveranstaltungen erkannte ich dann, dass sich beide Disziplinen oft mit denselben Problemen beschäftigen. Wir lernen, einander zu verstehen und zukünftig an einem Strang zu ziehen – das ist wirklich aufregend!"
Im Rahmen ihrer Exzellenzförderung vergibt die Schule verschiedene Preise, sowohl an Doktoranden als auch an führende Wissenschaftler auf dem Gebiet der Entwicklung neuer funktionaler Materialien. So wurde beispielsweise 2005 der Chemie-Nobelpreisträger von 1987, Jean-Marie Lehn aus Straßburg, mit dem Gutenberg Lecture Award ausgezeichnet und 2006 erhielt der Magnetismus-Experte Albert Fert von der Université Paris Sud diesen Preis. Fert wurde letztes Jahr mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Überdurchschnittlich gute Doktoranden können ebenfalls auf Preise hoffen. Zusammen mit der Firma Siemens wird beispielsweise jährlich die beste Geschäftsidee (business plan) mit 2000 Euro honoriert. Zur finalen Präsentation des Preisträgers werden dann führende Persönlichkeiten aus der Wirtschaftswelt geladen – ein Sprungbrett für das zukünftige Arbeitsleben. Außerdem werden jedes Jahr die drei besten Doktorarbeiten mit je 1000 Euro gewürdigt; die Preisgelder stammen auch hier aus verschiedenen Industrie-Kooperationen.
Graduate School of Excellence "MAterials Science IN MainZ"
Prof. Dr. Claudia Felser
Staudingerweg 9
Johannes Gutenberg-Universität
D 55128 Mainz
Tel +49 6131 39-26982 oder
Tel +49 6131 3-26984
Fax +49 6131 39-26983
www.mainz.uni-mainz.de
Max-Planck-Institut für Polymerforschung
IMPR-PMS
Prof. Dr. Hans-Jürgen Butt
Postfach 3148
D 55021 Mainz
Tel +49 6131 379-310
Fax +49 6131 379-110
http://www.mpip-mainz.mpg.de/phd/imprs
14.March 2008
Max-Planck-Gesellschaft startet neue Initiativen für eine international wettbewerbsfähige Graduiertenausbildung in Deutschland
Die Max-Planck-Gesellschaft will gemeinsam mit den Universitäten und der Hochschulrektorenkonferenz (HRK) die Ausbildungsbedingungen für Doktorandinnen und Doktoranden in Deutschland weiter verbessern und international wettbewerbsfähig machen. Beispielhaft steht hierfür das "Max Planck Graduate Center mit der Johannes Gutenberg-Universität Mainz", dessen Gründung der Senat der Max-Planck-Gesellschaft heute zugestimmt hat. In einem "Memorandum of Understanding" haben sich zudem Max-Planck-Gesellschaft und HRK darauf geeinigt, dem Erfolgsmodell der International Max Planck Research Schools (IMPRS) ein noch klareres Profil zu geben. In dieser erprobten Kooperation von Max-Planck-Instituten und Universitäten werden Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler künftig noch stärker in Lehre und Prüfungsverfahren eingebunden, um die gemeinsame Leistung transparenter darzustellen.
Den gesamten Text finden Sie hier
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14.February 2008
Götter, Kleber und Gelehrte - Ein Abend mit Kunst und Kunststoff
Das Max-Planck-Institut für Polymerforschung und das Römisch-Germanische Zentralmuseum laden am 4. März zu einem Abend mit Kunst und Kunststoff
Kunststoffe, so genannte Polymere sind wahre Multitalente. Ob als Verpackung, in der Kleidung oder Unterhaltungselektronik: Sie kommen auf vielfältige Weise in unserer Umwelt zum Einsatz. Was aber haben Kunststoffe in einem Museum zu suchen?
Dr. Susanne Greiff, Mineralogin am RGZM und Prof. Klaus Müllen, Direktor am MPI-P, führen am 4. März 2008 um 19 Uhr im Römisch-Germanischen Zentralmuseum durch einen vielfältigen Vortragsabend rund um Kunst und Kunststoff.
Wissenschaftler und Restauratoren des Museums berichten von ihrer spannenden Arbeit an archäologischen Schätzen. Parallel dazu präsentieren Polymerchemiker anschaulich und unterhaltsam die naturwissenschaftlichen Grundlagen hinter den Anwendungen.
Das kurzweilige Programm vermittelt abwechselnd in Vorführungen und Kurzvorträgen anregende Einblicke in die Welt moderner Klebstoffe und Abformmaterialien und bestätigt, dass Kunststoffe eine wichtige Rolle bei der Erhaltung von Kunst- und Kulturgut spielen.
So wie der Zahnarzt seinen Patienten einen Gebissabdruck mit Silikon (ein Polymer!) abnimmt, setzen auch Archäologen Kunststoffe zur Abformung und Restauration ein. Dieses Verfahren kommt auch am Römisch-Germanischen Zentralmuseum (RGZM) zum Einsatz. So werden mithilfe von Kunststoffen Kopien angefertigt, die oft die letzte Spur einstiger Kostbarkeiten sind. Die Negativformen dieser hochwertigen Kopien werden mithilfe raffinierter Spezialkunststoffe vom Original abgenommen und geben dann die Oberflächendetails sogar so exakt wieder, dass sich einer abgeformten Schallplatte wieder Töne entlocken lassen.
Die Wissenschaftler und Restauratoren stoßen bei ihrer Arbeit jedoch auch auf Probleme: Wie gelingt es, einen zarten, zerbrochenen römischen Glasbecher wieder so zusammenzufügen, dass nicht nur die Klebstellen (fast) unsichtbar sind, sondern auch fehlende Scherben farbecht ersetzt werden können? Was macht einen Sekundenkleber eben zu diesem – einem Kleber, der in Sekundenschnelle trocknet?
Hier kommen die Polymerforscher ins Spiel. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung erklären, weshalb verschiedene Polymere ganz unterschiedliche Eigenschaften haben und deshalb für die diversen Anforderungen der Restauratoren geeignet sind. So sind manche Polymere glasklar (z.B. „Plexiglas"), andere sind hingegen lichtundurchlässig. Manche Polymere enthalten spezielle Molekülgruppen, die dafür sorgen, dass sie stark mit Oberflächen zusammenarbeiten und deshalb hervorragend als Kleber geeignet sind. Interessant für die Restauratoren ist auch die Beständigkeit von Kunststoffen. Polymerforscher berichten über Tricks, die Farbechtheit und mechanische Beständigkeit ihrer Werkstoffe zu erhöhen.
Alle, die gern einen Blick hinter die Kulissen der Arbeit jenseits der Museumsvitrinen werfen möchten, sind herzlich am Dienstag, den 4. März 2008 ins RGZM eingeladen.
Kunststoffe, so genannte Polymere sind wahre Multitalente. Ob als Verpackung, in der Kleidung oder Unterhaltungselektronik: Sie kommen auf vielfältige Weise in unserer Umwelt zum Einsatz. Was aber haben Kunststoffe in einem Museum zu suchen?
Dr. Susanne Greiff, Mineralogin am RGZM und Prof. Klaus Müllen, Direktor am MPI-P, führen am 4. März 2008 um 19 Uhr im Römisch-Germanischen Zentralmuseum durch einen vielfältigen Vortragsabend rund um Kunst und Kunststoff.
Wissenschaftler und Restauratoren des Museums berichten von ihrer spannenden Arbeit an archäologischen Schätzen. Parallel dazu präsentieren Polymerchemiker anschaulich und unterhaltsam die naturwissenschaftlichen Grundlagen hinter den Anwendungen.
Das kurzweilige Programm vermittelt abwechselnd in Vorführungen und Kurzvorträgen anregende Einblicke in die Welt moderner Klebstoffe und Abformmaterialien und bestätigt, dass Kunststoffe eine wichtige Rolle bei der Erhaltung von Kunst- und Kulturgut spielen.
So wie der Zahnarzt seinen Patienten einen Gebissabdruck mit Silikon (ein Polymer!) abnimmt, setzen auch Archäologen Kunststoffe zur Abformung und Restauration ein. Dieses Verfahren kommt auch am Römisch-Germanischen Zentralmuseum (RGZM) zum Einsatz. So werden mithilfe von Kunststoffen Kopien angefertigt, die oft die letzte Spur einstiger Kostbarkeiten sind. Die Negativformen dieser hochwertigen Kopien werden mithilfe raffinierter Spezialkunststoffe vom Original abgenommen und geben dann die Oberflächendetails sogar so exakt wieder, dass sich einer abgeformten Schallplatte wieder Töne entlocken lassen.
Die Wissenschaftler und Restauratoren stoßen bei ihrer Arbeit jedoch auch auf Probleme: Wie gelingt es, einen zarten, zerbrochenen römischen Glasbecher wieder so zusammenzufügen, dass nicht nur die Klebstellen (fast) unsichtbar sind, sondern auch fehlende Scherben farbecht ersetzt werden können? Was macht einen Sekundenkleber eben zu diesem – einem Kleber, der in Sekundenschnelle trocknet?
Hier kommen die Polymerforscher ins Spiel. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung erklären, weshalb verschiedene Polymere ganz unterschiedliche Eigenschaften haben und deshalb für die diversen Anforderungen der Restauratoren geeignet sind. So sind manche Polymere glasklar (z.B. „Plexiglas"), andere sind hingegen lichtundurchlässig. Manche Polymere enthalten spezielle Molekülgruppen, die dafür sorgen, dass sie stark mit Oberflächen zusammenarbeiten und deshalb hervorragend als Kleber geeignet sind. Interessant für die Restauratoren ist auch die Beständigkeit von Kunststoffen. Polymerforscher berichten über Tricks, die Farbechtheit und mechanische Beständigkeit ihrer Werkstoffe zu erhöhen.
Alle, die gern einen Blick hinter die Kulissen der Arbeit jenseits der Museumsvitrinen werfen möchten, sind herzlich am Dienstag, den 4. März 2008 ins RGZM eingeladen.
