Neue Materialien und Prozesse

Die Natur- und Ingenieurwissenschaften der FAU weisen eine einzigartige Forschungsstärke auf dem Gebiet der Neuen Materialien und den damit verbundenen Prozesstechnologien auf. Es wird erwartet, dass neue Materialien und Prozesse dem wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt in der Energie- und Umwelttechnik, in den Informationstechnologien, im Leichtbau und in den Lebenswissenschaften den Weg bereiten. In stark interdisziplinär aufgestellten Verbünden von bis zu drei Fakultäten und acht Departments (Chemie und Pharmazie, Chemie – und Bioingenieurwesen, Elektrotechnik, Informatik, Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften, Mathematik, Physik) wird eng kooperiert.

Die Forschungsaktivitäten konzentrieren sich vor allem auf die Entwicklung von Funktions- und Strukturmaterialien, die hierarchisch von der atomaren und molekularen bis zur makroskopischen Skala aufgebaut sind. Der Brückenschlag vom Moleküldesign über funktionale Partikelsysteme bis hin  zur Gestaltung von Bauteilen erfordert neue Forschungsansätze, die in der Lage sind, viele Längen- und Zeitskalen abzudecken. Dies betrifft gleichermaßen Struktur-, Eigenschafts- und Prozessanalytik, Simulation, Modellbildung und Optimierung sowie relevante Prozess- und Fertigungstechnologien. FAU-Wissenschaftler sind unter anderem in folgenden Themen führend: Kohlenstoffallotrope und 2-D-Materialien (z.B. Graphen, schwarzer Phosphor), ionische Flüssigkeiten, Partikeltechnologie, funktionale nanostrukturierte Filme und deren Prozessierung (z.B. für Solarzellen), Katalyse, selbstorganisierte Nanostrukturen, bioaktive und zelluläre Materialien. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Gestaltung und Untersuchung von Materialoberflächen gelegt, wobei die Steuerung von Materialeigenschaften durch die mikroskopische Kontrolle der Grenzflächen erfolgt.

Herausragende Aktivitäten

Exzellenzinitiative

• Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials (EAM)
• Exzellenzgraduiertenschule Erlangen: Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT)

Sonderforschungsbereiche (SFB)

• DFG SFB 814: Additive Fertigung
• DFG SFB 953: Synthetische Kohlenstoffallotrope
• DFG SFB/TRR 103: Vom Atom zur Turbinenschaufel – Wissenschaftliche Grundlagen für eine neue Generation einkristalliner Superlegierungen
• DFG SFB/TRR 73: Umformtechnische Herstellung von komplexen Funktionsbauteilen mit Nebenformelementen aus Feinblechen – Blechmassivumformung
• DFG SFB/TRR 225: Von den Grundlagen der Biofabrikation zu funktionalen Gewebemodellen
• DFG SFB 1411: Produktgestaltung disperser Systeme
• DFG SFB 1452: Catalysis at Liquid Interfaces (CLINT)

Graduiertenkollegs (GRK)

• DFG GRK 1161: Disperse Systeme für Elektronikanwendungen (2005-2015)
• DFG GRK 1229: Stabile und metastabile Mehrphasensysteme bei hohen Anwendungstemperaturen (2006-2015)
• DFG GRK 1896: In-Situ Microscopy with Electrons, X-rays and Scanning Probes
• DFG GRK 2423: Skalenübergreifende Bruchvorgänge (FRASCAL)

Forschergruppen (FOR)

• DFG FOR 1600: Chemie und Technologie der Ammonothermal-Synthese von Nitriden
• DFG FOR 1878: funCOS Functional Molecular Structures on Complex Oxide Surfaces

Forschungsbauten

Erfolgreiche Einwerbung zweier Forschungsbauten nach Art. 91b Abs. 1 (GG):

• Interdisziplinäres Zentrum für Funktionale Partikelsysteme (FPS, 2012 fertiggestellt)
• Interdisziplinäres Zentrum für Nanostrukturierte Filme (IZNF, geplante Fertigstellung 2018)

Interdisziplinäre Zentren

• Center for Nanoanalysis and Electron Microscopy (CENEM)
• Interdisziplinäres Zentrum für Funktionale Partikelsysteme (FPS)
• Interdisziplinäres Zentrum für Molekulare Materialien (ICMM)
• Erlangen Center for Interface Research and Catalysis

Enge Verbindungen bestehen mit folgenden universitären Einrichtungen und Transferzentren

• Zentralinstitut für Neue Materialien und Prozesse (ZMP)
• Zentralinstitut für Scientific Computing (ZISC)
• Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung Erneuerbare Energien (ZAE Bayern)
• Energiecampus Nürnberg (EnCN)
• Anwenderzentrum VerTec

Kooperationen bestehen mit folgenden außeruniversitären Einrichtungen

• Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts
• Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen (IIS)
• Fraunhofer Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB)
• Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN)
• Neue Materialien Fürth GmbH

Herausragende Auszeichnungen für beteiligte Wissenschaftler

Viele Wissenschaftler des FAU Schwerpunktes erhielten hoch dekorierte nationale und internationale Auszeichnungen. Die wichtigsten sind:

• 15 ERC Grants wurden an Wissenschaftler des Forschungsbereichs vergeben, dem renommiertesten Forschungspreis in Europa
• 4 Wissenschaftler wurden mit dem Leibnizpreis der DFG geehrt, dem wichtigsten Wissenschaftspreis in Deutschland
• 4 Wissenschaftler werden insgesamt 10-mal als „highly cited“ geführt (Clarivate Analytics)

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