Neuer Sonderforschungsbereich 1411: “Produktgestaltung disperser Systeme”

Hervorragende Nachrichten für die FAU: Ab Januar 2020 richtet die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) den neuen Sonderforschungsbereich (SFB) “Produktgestaltung disperser Systeme” ein. Die Forscherinnen und Forscher unter der Leitung der FAU werden sich dem Design von Nanopartikeln widmen und mit rund 11 Millionen Euro gefördert. Von der Naturwissenschaftlichen Fakultät sind die Departments Mathematik und Physik sowie das Erlangen Catalysis Resource Center beteiligt. Das Besondere daran: Das SFB-Forschungsteam will die Teilchen zuerst an Modellen entwerfen und optimieren, bevor sie im Labor hergestellt werden. Möglich wird dies durch eine enge Zusammenarbeit von Mathematik und Verfahrenstechnik.

Der SFB 1411 „Produktgestaltung disperser Systeme“ beschäftigt sich mit dem Design von Nanopartikeln. Dazu werden Partikelsynthesen mit neuartigen Trennmethoden zur Klassierung der Nanopartikeln direkt kombiniert. Der Clou des Ansatzes ist es, dass die Herstellung so optimiert wird, dass Partikeln mit maßgeschneiderten Eigenschaften in kontinuierlichen Prozessen hergestellt werden können. Hierdurch wird die heute übliche, oft empirische und sehr aufwendige Vorgehensweise ersetzt durch elegante Ansätze zum Eigenschafts- und Prozessdesign. Damit leistet der SFB wichtige Beiträge zur Digitalisierung des Produktdesigns von Partikelsystemen. In 20 Einzelprojekten werden von Forscherinnen und Forschern aus den Bereichen Chemieingenieurwesen, Materialwissenschaften, Mathematik und Physik auf diese Weise neuartige Partikeln entworfen, produziert und umfassend charakterisiert. Dabei stehen Teilchen mit besonderen optischen Eigenschaften im Mittelpunkt.

„Für den neuen Sonderforschungsbereich können wir auf das starke wissenschaftliche Fundament und die erstklassige Infrastruktur des bisherigen Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials aufbauen“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Peukert, Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik und SFB-Sprecher. Von den 20 Einzelprojekten liegen 18 Projekte an der FAU, eines am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) sowie eines an der Universität Duisburg-Essen, wo es von einer ehemaligen Forscherin der FAU geleitet wird. Im Rahmen des SFB wird ein Graduiertenkolleg eingerichtet, an dem Nachwuchstalente zum Design von Nanopartikeln promovieren können – was in dieser Form weltweit einzigartig ist. Der SFB wird außerdem neue Wege im Umgang mit den großen Datenmengen beschreiten, welche in den Experimenten und Simulationen anfallen.

Beteiligte Forscherinnen und Forscher der Naturwissenschaftlichen Fakultät

• Prof. Dr. Martin Hartmann, Professur für Katalyse
• Prof. Dr. Frauke Liers, Professur für Angewandte Mathematik (Ganzzahlige und robuste Optimierung)
• Dr. Lukas Pflug, Lehrstuhl für Angewandte Mathematik (Kontinuierliche Optimierung)
• Prof. Dr. Ana-Suncana Smith, Professur für Theoretische Physik
• Prof. Dr. Michael Stingl, Lehrstuhl für Angewandte Mathematik (Kontinuierliche Optimierung)