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Leitung

Prof. Dr. Andreas Gerdes

+49-721-608-2-5972
+49-721-608-2-3478
E-Mail

 

Ansprechpartner

Abteilung Mineralische Grenzflächen

 

Grundlage einer starken Kooperation zwischen Wissenschaft und Industrie

Die Abteilung Mineralische Grenzflächen befasst sich mit dem Ablauf und dem besseren Verständnis der komplexen Prozesse, die sich an den mineralischen Werkstoffen aus verschiedenen Industriebereichen, wie z.B. aus dem Maschinenbau, aus der Elektrotechnik, aus der Chemie oder aus dem Bauwesen ereignen. Dies eröffnet technologische Perspektiven um das Spektrum der technischen Eigenschaften durch eine gezielte Funktionalisierung zu erweitern oder aber die Widerstandsfähigkeit und somit die Lebensdauer der Werkstoffe noch weiter zu verlängern.

 

Arbeitsgruppen

  Kompetenz/Aufgabenfelder
Chemie mineralischer Grenzflächen
Dr. Matthias Schwotzer

Der Bereich Chemie mineralischer Grenzflächen untersucht mit Verfahren der Hochleistungsanalytik chemische Eigenschaften mineralischer Werkstoffe im Allgemeinen, ist aber besonders fokussiert auf die topochemischen Eigenschaften silikatischer Grenzflächen. Dabei werden auch die chemischen Gleichgewichte, welche den Reaktionsverlauf stark beeinflussen, mitberücksichtigt. Mit den Erkenntnissen werden neue Werkstoffmodelle formuliert, aber auch die Entwicklung neuartiger Technologien zur Oberflächenfunktionalisierung vorangetrieben.

Physik mineralischer Grenzflächen
Dipl. Mat. Anne Lebhardt

Der Bereich Physik mineralischer Grenzflächen befasst sich mit der Ermittlung experimenteller Daten und der Modellierung von chemisch-physikalischen Grundlagen, die für physikalisch dominierte Interaktionen mit der Umwelt bedeutend sind. Diese Resultate finden unter anderem Eingang in Werkstoffmodellen zur numerischen Simulation des reaktiven Transports in porösen, mineralischen Werkstoffen.

Biologie  mineralischer Grenzflächen
Dr. Karen Stumm

Der Bereich Biologie mineralischer Grenzflächen untersucht mit Verfahren der Mikro- und Molekularbiologie die Wechselwirkungen zwischen mineralischer Grenzfläche und Biofilmbildenden Mikroorganismen v.a. Bakterien, Pilze und Algen. Schwerpunkte sind dabei die Identifizierung relevanter Einflüsse auf die Biofilmbildung, die taxonomische Klassifizierung der Biofilmbildenden Mikroben, die Adaption von Untersuchungsmethoden und Strategien zur Vermeidung werkstoffschädigender Prozesse. Daneben ist auch die Nutzung von Mikroorganismen zur Oberflächenfunktionalisierung Gegenstand der Forschungsarbeiten.

Modellierung mineralischer Grenzflächen
Dr. Julia Süssmuth

Der Bereich Modellierung mineralischer Grenzflächen untersucht mit computerchemischen Verfahren chemische Prozesse, die während der Funktionalisierung an den Grenzflächen realer Werkstoffe ablaufen. Ergänzend dazu wird der durch Alterungsprozesse initiierte Abbau dieser Systeme modelliert. Die Validierung erfolgt mit ausgewählten experimentellen Verfahren. Die Resultate werden für die Optimierung bestehender bzw. zur Entwicklung neuer Technologien zur Oberflächenfunktionalisierung eingesetzt.

Modellsubstrate für  mineralische Grenzflächen
Dr. Peter Thissen

Der Bereich Modellsubstrate für mineralische Grenzflächen entwickelt Modellsubstrate, die das komplexe chemisch-physikalische Verhalten realer Werkstoffe - analytisch eindeutig charakterisieren. Dazu werden experimentelle Untersuchungen an natürlichen oder künstlich hergestellten Substraten durchgeführt und die Ergebnisse durch Einsatz von computergsteuerten  Methoden analysiert. Mit diesen Modellsubstraten soll ein Beitrag zur gezielten Entwicklung von Verfahren zur Oberflächenfunktionalisierung gleistet werden.

 

 

Forschungsschwerpunkte

 

  • Modellierung von chemischen Reaktionen

     

  • Charakterisierung der mineralischen Grenzflächen als Grundlage für deren Funktionalisierung. Neben modernen analytischen Verfahren werden dazu leistungsfähige computerchemische Berechnungs-und Finite-Elemente-Methoden eingesetzt.

 

  • Die oben erwähnten erarbeiteten Kenntisse dienen als Basis für die Entwicklung multifunktioneller Oberflächen mineralischer Werkstoffe.

 

  • Durch einen neu entwickelten Forschungsansatz - Nano-zu-Makro - wird nicht nur eine aufeinander abgestimmte Zusammenarbeit zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung realisiert, sondern auch ein zeitnaher Technologietransfer in die Wirtschaft angestrebt.