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Die TU Clausthal zeigt auf der Hannover-Messe 1999, Halle 18, Nanoworld 99, VDI-Stand, ihre Entwicklungen auf dem Feld der Nanotechnologien. Die Kompetenz der TU Clausthal liegt in der Nanoanalytik (optische Nahfeldmikroskopie und Femtosekunden Pump-Probe), der Partikelgrößenbestimmung mit Hilfe von Streulichmessungen, der Entwicklung hochwarmfester Komposite für Luft- und Raumfahrt, der Einbettung keramischer Nanopartikel in eine Metallmatrix, so daß eine verschleißbeständige Beschichtung entsteht, und in der Entwicklung von Antireflexionsschichten bei Solaranlagen. Mit diesen kann der Wirkungsgrad einer Solaranlage erhöht werden.
Nanotechnologien, d.h. Technologien mit wirksamen Komponenten im Milliardstel-Meter-Bereich, ergänzen die etablierten Mikrotechnologien auf vielen technisch, wirtschaftlich und ökologisch wichtigen Sektoren. Die Technische Universität Clausthal zeigt im Verbund mit dem Institut für Technische Informatik der Universität Hamburg auf der diesjährigen "Nanoworld 1999" am Stand des Vereins Deutscher Ingenieure, Halle 18, ihr Potential auf dem Gebiet der Nanotechnologien.
Elektronenmikroskope mit einer Auflösung bis zu 10 Nanometer
- ultraschnelle Prozesse an Halbleiterdefekten detektieren
Das Physikalische Institut der TU Clausthal ist führend bei der Entwicklung von direkt abbildenden Elektronenmikroskopen mit einer Auflösung bis hinunter zu 10 Nanometern. Diese Geräte besitzen einzigartige Kontrastmechanismen, arbeiten sehr probenschonend mit einer Anregungsenergie von wenigen Elektronenvolt und erlauben durch Direktabbildung die Untersuchung dynamischer Vorgänge wie zum Beispiel den Wärmefluß, die Oberflächendiffusion, Gas-Festkörperwechselwirkung auf nanostrukturierten Oberflächen. Mit der gleichfalls am Institut vorangetriebenen Nahfeldmikroskopie können in seitlicher Auflösung Strukturen unterhalb von 100 Nanometern erfaßt werden. Die Nahfeldmikroskopie wird zur Charakterisierung ultraschneller Prozesse von fehlerhaften Stellen an Halbleiteroberflächen eingesetzt. Die Nahfeldmikroskopie läßt sich gut mit der Femtosekunden Pump-Probe Spektroskopie kombinieren.
Weitere Informationen im Internet: http://www.pe.tu-clausthal.de/ex_phys/welc-ex.html,
http://www.pe.tu-clausthal.de/~peuw/index.html
Filtersysteme für die Datenauswertung
Das Institut für Technische Informatik der Universität Hamburg setzt für die Datenauswertung in der Nahfeldmikroskopie adaptive Filtersysteme und neuronale Klassifikatorketten ein. Durch die vorverarbeitenden Filter können Korrelationen neben- und miteinander wechselwirkender, dynamischer Teilsysteme auf den nanostrukturierten Oberflächen identifiziert und klassifiziert werden.
Hochreine Nanopulver - neue Gassensoren
Am Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik der TU Clausthal werden mit Hilfe der Laserablation hochreine, einphasige Nanopulver aber auch mehrphasige Nanopulvermischungen homogener Komponentenverteilung hergestellt, aus denen sich u.a. neue Gassensoren herstellen lassen. Desweiteren können keramische Nanopartikel in eine Metallmatrix eingebettet werden, aus denen hochwarmfeste Komposite zum Beispiel für die Luft- und Raumfahrt oder verschleißbeständige Beschichtungen sowie Kontaktwerkstoffe generiert werden.
Weitere Informationen im Internet: http://home.tu-clausthal.de/~wprjh/
Streulichtmessungen an Rußpartikeln
Am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Umweltverfahrenstechnik werden Nanopartikel im Größenbereich von 50 Nanometer bis zu einem Mikrometer durch Laserverdampfung hergestellt. Eine in-situ Messung der Nanopartikelgröße erfolgt über Streulichtmessungen mit polarisiertem Licht. Das Verfahren eignet sich auch zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilungen und wurde erfolgreich an einer rußenden Flamme erprobt.
Weitere Informationen im Internet: http://www.uvt.tu-clausthal.de/projects/res_RS.html
http://www.uvt.tu-clausthal.de/projects/res_HM.html
Antireflexionsschichten für Solaranwendungen
Das Massenprodukt Glas wird durch nanoskalige Funktionsschichten zum innovativen Werkstoff. Beispiele sind Antireflexionsschichten für Solaranwendungen. Herkömmliche Floatgläser reflektieren ca. 8,2% des einfallenden Lichtes. Für Sonnenkollektoren ist es vorteilhaft, einen möglichst großen Teil der Lichtenergie auszuschöpfen. Eine Verminderung der Reflexion im UV- und im sichtbaren Bereich bedeutet also einen erhöhten Energiegewinn für die Solaranlage. Die bei der thermischen Nutzung von Solarenergie entstehende Infrarot-Strahlung soll weitgehend im System verbleiben. Dies wiederum erfordert eine hohe Reflexion im IR-Bereich. Angestrebt wird daher eine selektive Absorption.
Durch Aufbringen einer porösen SiO2-Schicht, deren Brechungsindex zwischen dem von Glas und Luft liegt, läßt sich die Reflexion der Floatglasscheibe herabsetzen. Die Selektivität wird bestimmt durch Schichtdicke und Porengröße. SiO2 ist zum einen kostengünstig und läßt sich zum anderen problemlos mit der Glasscheibe entsorgen bzw. recyclen. Hergestellt werden solche Antireflexionsschichten nach einem speziellen Verfahren, den Sol-Gel-Verfahren. Die Arbeitsgruppe Glas im Institut für Nichtmetallische Werkstoffe der TU Clausthal demonstriert die Optimierung derartiger Sol-Gel-Schichten, in welchen das Nanogefüge über die Parameter Schichtdicke und Porengröße gezielt für die erwünschten Reflexions- und Absorptioneigenschaften eingestellt werden.
Weitere Informationen im Internet: http://www.naw.tu-clausthal.de/glas/helsch.html
Ansprechpartner:
Arbeitsgruppe Professor Dr. Wolfgang Schade, Physikalisches Institut,TU Clausthal, Leibnizstraße 4, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Tel.: +49 (0)5323-72-2061
Fax: +49 (0)5323-72-3600, EMail: wolfgang.schade@tu-clausthal.de
http://www.pe.tu-clausthal.de/ex_phys/welc-ex.html
http://www.pe.tu-clausthal.de/~peuw/index.html
http://home.tu-clausthal.de/~wprjh/
http://www.uvt.tu-clausthal.de/projects/res_RS.html
http://www.uvt.tu-clausthal.de/projects/res_HM.html
http://www.naw.tu
Optische Detektion von Oberflächendefekten an einer GaAsP-Photodiode mit einem Nahfeld-Photostrom Mi ...
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Oberfläche einer porösen SiO2-Schicht, aufgenommen mit dem atomaren Kraftmikroskop. Man erkennt Part ...
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Criteria of this press release:
Materials sciences, Mathematics, Mechanical engineering, Physics / astronomy
transregional, national
Research results
German
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