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Ein neues wissenschaftliches Zentrum zur interdisziplinären Erforschung von Nanostrukturen und Nanotechnologien wurde jetzt an der Universität Kassel eingerichtet. Das "Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology" (CINSaT) wird von acht Professuren aus den Fachbereichen Physik, Biologie/Chemie und Elektrotechnik gemeinsam getragen.
Kassel. Ein neues wissenschaftliches Zentrum zur interdisziplinären Erforschung von Nanostrukturen und Nanotechnologien wurde jetzt an der Universität Kassel eingerichtet. Das "Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology" (CINSaT) wird von acht Professuren aus den Fachbereichen Physik, Biologie/Chemie und Elektrotechnik gemeinsam getragen. Es befasst sich mit der Erforschung und Anwendung von Nanostrukturen, einem der wissenschaftlich aktuellsten und spannendsten Forschungsgebiete sowie Grundlage für eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts - von der Informationstechnologie, den Materialwissenschaften, der Biosensorik, der Molekularbiologie bis zur medizinischen Diagnostik. Parallel zum Ausbau des Forschungsschwerpunkts ist die Einrichtung eines neuen, interdisziplinären Diplom-Studiengangs "Nanostrukturwissenschaft - Nanostructure and Molecular Sciences" von großer Bedeutung für die Ausbildung hochqualifizierten Nachwuchses auf diesem wichtigen Gebiet. Der neue Studiengang soll bereits zum Wintersemester 2002/2003 die ersten Studierenden aufnehmen.
Nanostrukturen sind aus Atomen oder Molekülen aufgebaute Systeme, die Abmessungen im Nanometerbereich, also von der Größenordnung eines milliardstel Meters besitzen. Außer durch äußerst geringe Größe können sie sich auch durch spezielle Form, Anordnung, Orientierung oder Funktion einzelner Komponenten auszeichnen. Beispiele sind langreichweitige Nanodrähte, Halbleiter-Quantenpunkte, mit lithographischen Verfahren hergestellte Strukturen, Nanopartikel einheitlicher Größe und Form, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, selbstorganisierende Filme organischer Moleküle, molekulare Motoren sowie eine Vielzahl von Biomolekülen. Durch die geringen Dimensionen der Nanostrukturen entstehen spezielle physikalische, chemische und biologische Eigenschaften. Mit der gezielten Präparation und Analyse von Nanostrukturen lassen sich daher völlig neue Materialien mit maßgeschneiderten Charakteristika und Funktionen realisieren. Ihnen widmet sich das Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology an der Universität Kassel. Die Zielsetzung des interdisziplinär ausgerichteten Wissenschaftlichen Zentrums konzentriert sich auf zwei große Themenkreise:
1. Es sollen neuartige Nanostrukturen hergestellt, auf ihre außergewöhnlichen Eigenschaften hin untersucht und - soweit möglich - die Nutzung der Forschungsergebnisse in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern gefördert werden. Dabei ist geplant, neue Wege zur Synthese von Nanostrukturen zu gehen, wobei weniger den klassischen lithographischen Verfahren als selbstorganisierenden und lichtinduzierten Prozessen maßgebliche Bedeutung zukommt. Dabei sollen biologische Bauprinzipien und Wachstumsprozesse als Vorbild, die Methoden der Supramolekularen Chemie, d.h. selbstorganisierende Aggregation durch molekulare Erkennung, als Instrumentarium dienen. Die Messung molekularer Kräfte in Biomolekülen und die Untersuchung ihrer Dynamik ist ebenfalls ein wichtiges Teilgebiet. Ein wesentlicher Gesichtspunkt wird ferner die Kombination anorganischer und organischer Materialien sein sowie deren Verknüpfung und Strukturierung auf molekularer Ebene bis hin zum Zusammenwirken von klassischer Halbleiterelektronik und lebender Materie.
2. Parallel zur Herstellung von Nanostrukturen sollen Methoden zu deren Charakterisierung mit höchster Zeit- und Ortsauflösung weiterentwickelt und nutzbar gemacht werden. Dabei spielen zum einen bildgebende hochauflösende Rastersondenmikroskopien, zum anderen moderne optische Verfahren bis hin zur Entwicklung einer "Nano-Optik" die entscheidende Rolle. Beispiele sind grenzflächenspezifische optische Frequenzverdopplung, konfokale Mikroskopie, Mehrphotonenmikroskopie, optische Nahfeldmikroskopie sowie zeitaufgelöste Ultrakurzzeitverfahren mit Femtosekundenlaserpulsen.
Mitglieder des interdisziplinären Wissenschaftlichen Zentrums CINSaT sind zur Zeit:
* Prof. Dr. Thomas Baumert, Femtosekundenspektroskopie, Fachbereich Physik;
* Prof. Dr. Hartmut Hillmer, Technische Elektronik, Fachbereich
Elektrotechnik/Informatik;
* Prof. Dr. Rainer Kassing, Technische Physik, Fachbereich Physik;
* Prof. Dr. Markus Maniak, Zellbiologie, Fachbereich Biologie/Chemie;
* Prof. Dr. Wolfgang Nellen, Genetik, Fachbereich Biologie/Chemie;
* Prof. Dr. Josef Salbeck, Makromolekulare Chemie und molekulare Materialien,
Fachbereich Physik;
* Prof. Dr. Ulrich Siemeling, Metallorganische Chemie, Fachbereich Physik
* Prof. Dr. Frank Träger, Cluster und Nanostrukturen, Fachbereich Physik.
Sprecher des wissenschaftlichen Zentrums ist Prof. Träger (Physik); Prof. Salbeck (Chemie) und Prof. Nellen (Biologie) sind Stellvertreter. Sie bilden gemeinsam den Vorstand. Das neue Wissenschaftliche Zentrum wurde für den Zeitraum von fünf Jahren eingerichtet; eine Verlängerung ist möglich.
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Hinweis für die Redaktion:
Bildmaterial zur interdisziplinären Zusammenarbeit im CINSaT finden Sie als jpg-Datei abrufbar unter:
http://www.uni-kassel.de/presse/pm/bilder/darstellung1.jpg
und http://www.uni-kassel.de/presse/pm/bilder/darstellung2.jpg
Darstellung 1 zeigt folgenden Zusammenhang:
Die gesamte Zelle ist von einer Membran umschlossen. Sie verbirgt die inneren Strukturen, wie Zellkern und Organellen. Gemeinsam wollen Wissenschaftler aus Zellbiologie (Markus Maniak) und technischer Physik (Ivo Rangelow) Zellen öffnen und hineinsehen. Dazu wird die Zellmembran gezielt mit einem reaktiven Gasstrahl aus dem NANOJET, der "kleinsten Düse" (siehe http://www.uni-kassel.de/presse/pm/archiv/feb00-09.ghk) abgetragen und das Zellinnere mit dem Rasterelektronenmikroskop sichtbar gemacht. Die Aufnahmen zeigen oben eine Zelle im Überblick und unten, bei höherer Vergrößerung, kugelige und netzartige verzweigte Zellorganellen.
Präparation und Bilder: Olexandr Rabinovych und Harald Rühling
Darstellung 2 zeigt:
Metallische Nanoteilchen können zu einer drastischen Verbesserung der hochauflösenden Mikroskopie biologischer Zellen eingesetzt werden. Die Verwendung solcher Systeme als Objektträger hat insbesondere eine Erhöhung der Auflösung zur Folge. Die Abbildung zeigt eine Aufnahme von farbstoffmarkierten Latexkugeln (Radius 500 nm) als Modellsystem für biologische Objekte mit einem konfokalen Lasermikroskop: Kugeln auf den Nanoteilchen (untere Bildhälfte) erscheinen deutlich kleiner, ihre Bilder können besser voneinander getrennt werden, als im Bereich ohne Nanoteilchen (obere Bildhälfte). Die Abbildung entstand im Rahmen einer Kooperation der Arbeitsgruppen "Experimentalphysik I" (Frank Träger) und "Zellbiologie" (Markus Maniak) der Universität Kassel.
Kontakt und weitere Information:
Universität Kassel
CINSaT
Prof. Dr. Frank Träger
Tel. 0561 804 4500
Fax 0561 804 4518
Email traeger@physik.uni-kassel.de
http://www.uni-kassel.de/presse/pm/bilder/darstellung1.jpg
http://www.uni-kassel.de/presse/pm/bilder/darstellung2.jpg
http://www.uni-kassel.de/presse/pm/archiv/feb00-09.ghk
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Chemie, Elektrotechnik, Energie, Informationstechnik, Mathematik, Physik / Astronomie
überregional
Organisatorisches
Deutsch
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