2012 - Die Physikalisch-Astronomische Fakultät - Friedrich-Schiller ...

- Bildung eines Forschungsverbundes Funktionsintegrierter Leichtbau mit Faserverbunden im
Maschinen und Anlagenbau.
Antimikrobielle Materialien
Ziel dieses Forschungsfeldes ist es, besondere Werkstoffeigenschaften zur Reduzierung von Mikroben
zu nutzen. Derzeit werden sowohl aktive wie passive Ansätze verfolgt. Durch Strukturierung und
Funktionalisierung der Werkstoffoberfläche soll die Anlagerung von Mikroben behindert und so die
Biofilmbildung verlangsamt werden. Mittels Elektrolyse soll aktiv die mikrobielle Belastung von Flüssigkeiten
reduziert werden. Wesentliches Ziel ist es hier, langzeitstabile, korrosionsresistente Elektroden
aus Titanoxid zu entwickeln. In einer Kooperation mit dem Uni-Klinikum und der Industrie sollen
funktionelle Beschichtungen auf Implantatoberflächen zur Vermeidung von Infektionen beim klinischen
Einsatz von Implantaten entwickelt werden. Hier sollen mittels Layer-by-Layer Verfahren antibakterielle
Polymermultischichten auf Titanoberflächen mit dem Ziel realisiert werden, die Bakterienadhäsion
und die Biofilmbildung zu unterdrücken.
Zu den Hauptergebnissen in diesem Forschungsfeld im Jahr 2012 zählen:
- Erzeugung von mit Antibiotika beladenen Polymermultischichten zur antibakteriellen Funktionalisierung
von Biomaterialoberflächen.
- In vitro und in vivo Nachweis der antibakteriellen Wirkung von Polymermultischichten.
3-D Charakterisierung von Werkstoffen mit tomographischen Methoden
Die dreidimensionale Charakterisierung von Werkstoffen und Grenzflächen erfolgt durchgängig von
der makroskopischen über die mikroskopische bis zur nanoskopischen Struktur mit tomographischen
Methoden wie Röntgentopographie, Fluoreszenz –CLSM und FIB. Die so mit unterschiedlichen Verfahren
gewonnenen Rohdaten werden visualisiert und für dreidimensionale metrologische Messungen
aufbereitet. Durch die Ermittlung und Quantifizierung der dreidimensionalen Struktur sollen anisotrope
Struktur-Eigenschaftsbeziehungen mehrphasiger Werkstoffe ermittelt werden.
Wesentliche Ergebnisse für 2012:
- Etablierung einer Prozesskette mit Einbeziehung der Kunststoffindustrie und weiterer Institute
zur Nutzung der Computertomographie. Die Prozesskette gewährleistet eine effiziente und
zeitnahe Analyse, Auswertung und Simulation von Objekten. Sie ermöglicht den Soll-Ist Abgleich
der Maßhaltigkeit und mikroskopischer Details von Objekten wie dem Faservolumenanteil
mit CAD basierten Prozessparametern, komplementären referenzierenden Verfahren und
Modellierungsergebnissen.
- Anwendung der quantitativen CT in weiteren Forschungsfeldern wie den Biomaterialien
- Kombination der Software für mCT mit Dual-Beam REM-FIB mit 3-D Rekonstruktion und 3D –
EDX/EBSD
3-D Rekonstruktion einer Kondensatorstruktur aus FIB-SEM-Aufnahmen
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