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Nr. 338
Ultradünne Schichten mit Nanopartikeln schützen Stahl
Fast pünktlich zum 11.11. feiert die Fakultät für Maschinenbau der RUB die 1111te Promotion seit 1971: Die Chinesin Xuemei Wang legte am 15.11. ihre Doktorprüfung erfolgreich ab. Wang, die inzwischen als Wissenschaftlerin am Max Planck Institut für Eisenforschung (MPIE) in Düsseldorf arbeitet, erforschte in ihrer Dissertation die Herstellung und Eigenschaften von dünnsten Plasmapolymerschichten mit eingelagerten Silber-Nanopartikeln. Damit leistet sie einen wertvollen Beitrag zur Grundlagenforschung mit solchen Funktionsschichten, die zum Beispiel dazu dienen können, Stahl haltbarer zu machen und zu schützen.
Antibakterielle und rostfreie Schichten
Durch die Kombination von physikalischen und chemischen Gasphasenprozessen ist es Wang gelungen, so genannte Multischichten aus Plasmapolymeren und inselförmigen Silberschichten herzustellen. Die Synthese solcher Schichten im Plasma ist kompliziert. Mit Hilfe des PVD-Verfahrens (Physical Vapour Deposition) konnte Wang die Plasmapolymere im Hinblick auf ihre Chemie, Morphologie und Filmdicke gezielt herstellen. Dadurch ist es auch möglich, die Größe und Verteilung der Silber-Nanopartikel wie gewünscht zu beeinflussen. Das Ergebnis ist eine teflon-artige, ultradünne "Matrix" (Schicht), die wie ein hauchdünner Film auf einer Stahloberfläche liegt. Ihre Vorteile: Sie bietet einen hohen Rostschutz bei geringer Haftung auf der beschichteten Oberfläche. Die Silber-Nanopartikel haben darüber hinaus eine antibakterielle Wirkung. Wangs Arbeit liefert sowohl neue Erkenntnisse über die Langzeitstabilität solcher Funktionsschichten - zum Beispiel für den dauerhaften Einsatz von Stahl in "korrosiven" Umgebungen - als auch Ansatzpunkte, um neuartige, antibakterielle Oberflächen herzustellen.
Fachübergreifend vernetzt
Mit spektro- und mikroskopischen sowie elektrochemischen Methoden hat Wang in ihrer Dissertation die Beziehungen zwischen der Struktur und den Eigenschaften dieser Schichten erforscht. Möglich war das an der IMPRS-SurMat (International Max Planck Research School for Surface and Interface Engineering in Advanced Materials) in Düsseldorf, einer gemeinsamen Graduiertenschule der RUB und des MPIE. Dort hat die Doktorandin von 2004 bis 2007 geforscht und gearbeitet "Es ist bezeichnend, dass Xuemei Wang an einer Kooperationseinrichtung der Fakultät mit einem außeruniversitären Partner promoviert wurde", sagt Prof. Gunther Eggeler, Institut für Werkstoffe (Fakultät für Maschinenbau der RUB). "Das ist ein Ausdruck für die starke fachübergreifende Vernetzung, die die Fakultät in den letzten Jahren gezielt ausgebaut hat."
Ein Beispiel für den Wandel
Xuemei Wang ist mit ihrem Lebenslauf nicht nur ein Beispiel, wie international und interdisziplinär Forschung im Maschinenbau heute ist, sondern insbesondere auch für die Forschungsstärke und den Wandel in der Fakultät für Maschinenbau. So beträgt der Frauenanteil heute fast 20 Prozent, vor 20 Jahren lag er deutlich unter 5 Prozent. In den neuen Studiengängen der Fakultät ist er noch höher (Sales Engineering and Product Management: 25 %; Umwelttechnik und Ressourcenmanagement: 37 %). Jährlich nimmt die Fakultät 9 Millionen Euro über Forschungsprojekte ein, um damit mehr als 100 zusätzliche wissenschaftliche Mitarbeiter - wie Xuemei Wang - zu finanzieren. "Diese Mittel müssen wir im harten Wissenschaftswettbewerb gewinnen. Das geht nur, wenn die Geldgeber aus Industrie, Land und Bund von der Qualität der wissenschaftlichen Arbeit in Bochum überzeugt sind", so Prof. Eggeler. Die Fakultät schaue daher zuversichtlich auf weitere 1111 Doktorarbeiten, die Grundlagen so spannender Berufe wie "Formel 1-Rennsportdirektor bei BMW" sein können - wie man an Dr. Mario Theissen sieht, der 1989 an der Fakultät für Maschinenbau promoviert hat.
Weitere Informationen
Prof. Dr.-Ing. Gunther Eggeler, Institut für Werkstoffe, Fakultät für Maschinenbau der RUB, Tel. 0234/32-25902, E-Mail: gunther.eggeler@rub.de
Prof. Dr.-Ing. Guido Grundmeier (Betreuer der Dissertation), Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf, Tel. 0211/6792-290, E-Mail: grundmeier@mpie.de
Xuemei Wang, Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf, Tel. 0211/6792-445, E-Mail: x.wang@mpie.de
(v.l.) Prof. Dr.-Ing. Bernd Rogg, Vorsitzender der Promotionskommission , Prof. Dr.-Ing. Gunther Egg ...
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Criteria of this press release:
Mechanical engineering
regional
Personnel announcements
German
(v.l.) Prof. Dr.-Ing. Bernd Rogg, Vorsitzender der Promotionskommission , Prof. Dr.-Ing. Gunther Egg ...
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