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Nr. 118 / 17. Dezember 1997 / sho
Neuer Sonderforschungsbereich:
,Kohlenstoff aus der Gasphase: Elementarreaktionen, Strukturen, Werkstoffe"
An der Universitaet Karlsruhe wird zum 1. Januar 1998 ein neuer Sonderfor-schungsbereich (SFB) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit dem Thema ,Kohlenstoff aus der Gasphase: Elementarreaktionen, Strukturen, Werkstoffe" eingerichtet. Beteiligt sind die Fakultaeten fuer Chemie, Physik und Maschinenbau sowie im Rahmen eines Teilprojektes das Forschungszentrum Karlsruhe. Der Schwerpunkt des SFB liegt in der Fakultaet fuer Chemie der Universitaet Karlsruhe, die auch den Sprecher, Prof. Dr.-Ing. Klaus J. Huettinger, stellt.
Einzigartiges Element
Erstmals wird damit ein SFB geschaffen, der sich ausschliesslich mit einem einzigen, gleichzeitig aber auch einzigartigen Element befasst: Elementarer Kohlenstoff kann in mehreren Modifikationen und in einer nahezu unbegrenzten Vielzahl von unterschiedlichen Formen mit aussergewoehnlichen und zum Teil voellig kontraeren Eigenschaften vorliegen.
In den 60er Jahren erregte der Kohlenstoff weltweites Aufsehen, nachdem es gelungen war, aus Kohlenstoff Fasern mit einzigartigen Eigenschaften wie naturbedingte geringe Dichte, aussergewoehnlich hoher Festigkeit und Steifigkeit herzustellen: Kohlenstoffaserverstaerkte Verbundwerkstoffe fanden schnell Eingang in die Sportgeraeteindustrie (Tennis- und Golfschlaeger, Skier), in die Raumfahrt- sowie die militaerische und zivile Luftfahrtindustrie. Herausragender Verbundwerkstoff ist der kohlenstoffaserverstaerkte Kohlenstoff. Er vereinigt geringe Dichte und pseudoplastisches Versagensverhalten mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, die bis ueber 2000 C erhalten bleiben.
Im letzten Jahrzehnt sind bemerkenswerte Gasphasen-Synthesen von bekannten und neuen Kohlenstoffmodifikationen bzw. -formen entdeckt worden. Fuer die klassische Synthese von Diamant waren bisher Druecke von 50.000 bar und Temperaturen von 1600 C erforderlich; heute koennen Diamantschichten durch chemische Gasphasen-Synthese aus Methan im Vakuum bei Temperaturen weit unter 1000 C hergestellt werden.
Weltweites Aufsehen erregte vor Jahren die Entdeckung der Fullerene und Nanoroehren als neue molekulare, aus einlagigen Kohlenstoffnetzwerken aufgebaute Modifikationen des Kohlenstoffs. Sowohl fuer die fussballartigen Fullerene als auch die Nanoroehren ist die Gasphasen-Synthese essentiell. Durch Gasphasen-Synthese laesst sich auch der bereits laenger bekannte, von der Graphitmodifikation abgeleitete pyrolytische Kohlenstoff herstellen, der aufgrund seiner Haerte und Biokompatibilitaet als Werkstoff fuer 100.000-fach implantierte Herzklappen grosse Bedeutung erlangt hat.
Werkstoff der Zukunft
Alle Kohlenstoff-Modifikationen, -formen und -werkstoffe stellen aufgrund ihrer besonderen, teilweise einzigartigen Eigenschaften Zukunftswerkstoffe dar. Fuer ihre Herstellung sind Gasphasen-Synthesen von entscheidender Bedeutung. Neben dieser prinzipiellen Erkenntnis fehlt es jedoch an einem grundlegenden Verstaendnis von den Elementarreaktionen und -prozessen, die fuer die Bildung von unterschiedlichen Modifikationen, Nano-, Meso- und Mikrostrukturen verantwortlich sind. Diese Luecke soll durch den neuen SFB geschlossen werden.
Die Wiege des SFB stand im Institut fuer Chemische Technik der Universitaet Karlsruhe, das auf dem Gebiet der Kohlenstoff-Forschung seit Jahrzehnten weltweites Ansehen geniesst. Begruendet wurde die Kohlenstoff-Forschung an diesem Institut durch den ehemaligen Institutsleiter E. Fitzer. Nach dessen Emeritierung wurden die Forschungen durch den jetzigen Sprecher des SFB, Klaus J. Huettinger, mit neuen, innovativen Fragestellungen fortgefuehrt. Eine entscheidende Voraussetzung fuer die Realisierung des Konzeptes des SFB wurde in den letzten Jahren durch Neuberufungen geschaffen. Wissenschaftliches Potential und wissenschaftliche Kompetenz sowie die in Karlsruhe traditionell bestehende Verflechtung von Natur- mit Ingenieurwissenschaften waren somit guenstige Voraussetzungen fuer die Gruendung des SFB.
Die in dem SFB geplante Vorgehensweise im Sinne eines ,Scientific Engineering" kann fuer die Entwicklung von Hochleistungs- oder Zukunftswerkstoffen als richtungsweisend bezeichnet werden. Fuer die Universitaet Karlsruhe bietet der SFB die Moeglichkeit, ihren internationalen Ruf auf dem Gebiet der Werkstoff-Forschung weiter auszubauen und auf dem Spezialgebiet der Kohlenstoff-Forschung ein international fuehrendes Zentrum zu werden.
Universitaet Karlsruhe: Jetzt 8 eigene SFB
Die Universitaet Karlsruhe hat damit 8 eigene Sonderforschungsbereiche und ist an 5 weiteren SFB mit anderen Hochschulen beteiligt. SFB sind langfristige, in der Regel auf die Dauer von 12 bis 15 Jahren angelegte Forschungseinrichtungen der Hochschulen, in denen Wissenschaftler im Rahmen faecheruebergreifender Forschungsprogramme zusammenarbeiten. Sie sind gekennzeichnet durch Kooperationen ueber Grenzen, Faecher, Institute, Fachbereiche und Fakultaeten hinweg.
Naehere Informationen: Prof. Dr. Klaus J. Huettinger, Institut fuer Chemische Technik, Tel. 0721/608-2114, -2121
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry
transregional, national
Research projects
German
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