Gewählte Kategorie Chemie
Polymer-Hornhaut im klinischen Test
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Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt Augenprothese aus Kunststoff
Spenderhornhäute sind rar: Allein in Deutschland warten jährlich etwa 7000 Patienten, die beispielsweise am Grauen Star erkrankt sind, auf das winzige Stück Gewebe. Ein Implantat aus Kunststoff kann künftig eine Möglichkeit bieten, wieder zu sehen. Am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam haben Dr. Joachim Storsberg, sein Team und weitere Kooperationspartner eine Hornhaut aus Kunststoff – eine so genannte Keratoprothese – entwickelt. Dieses Implantat könnte in Zukunft Betroffenen helfen, bei denen eine Spenderhornhaut versagt. Damit das Implantat verwachsen kann, versehen die Potsdamer Wissenschaftler den äußeren Teil der Prothese mit einem zellfreundlichen Protein. In umfangreichen Voruntersuchungen testeten die Projektpartner, welche Beschichtungen welchen Erfolg versprechen, um so Schritt für Schritt die Eigenschaften der Prothese zu verbessern. In der Fachklinik für Augenheilkunde des Universitätsklinikums Halle sind vor kurzem die ersten künstlichen Hornhäute bereits erfolgreich transplantiert worden.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2010
Polytronische Herstellung von Bauteilen
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Ultraflache Transistoren und flexible Batterien
Seit die Wissenschaft Ende der siebziger Jahre entdeckt hat, dass Kunststoffe auch elektrischen Strom leiten und leuchten können, sind zwei Bereiche zu einer neuen Disziplin verschmolzen: zur Polytronik. Sie könnte zu einer Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts werden. Mit ihr soll es zu einem dramatischen Preisverfall in der Massenproduktion von elektronischen Bauteilen kommen. Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration in München, kurz IZM, ist Deutschlands Polytronik-Schmiede. Hier erforscht das Team um Prof. Karlheinz Bock die polytronische Herstellung von ultraflachen Transistoren, Leuchtelementen und flexiblen Batterien. Dazu müssen die Münchener Forscher ungleiche Werkstoffe wie Metalle und Kunststoffe kombinieren. Ziel ist es, diese Bauteile von „Rolle zu Rolle“ zu produzieren und so geringe Stückpreise zu ermöglichen.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2010
Chips von der Rolle
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Preiswerte Elektronik-Bauteile dank Polytronik
Kostengünstige Kunststoff-Chips, flexible Displays und flache Folienbatterien ermöglichen neue Baukonzepte für eine Vielzahl innovativer Produkte. Grundlage dafür ist die Produktion in Massenfertigung aus preiswertem Material – kurz: Chips von der Rolle. Polytronik nennen die Fraunhofer-Forscher am Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration diese neue Technologie, die Polymere als Basis für eine neue Low-Cost-Elektronik nutzt. Überall da, wo Elektronik flach, flexibel oder billig sein muss, können Polymere ihre Vorteile ausspielen. Schon jetzt demonstrieren Bauteile wie kleine OLED-Displays, Folienbatterien und Plastikchips die Machbarkeit. Das Potenzial ist riesig. Eine multifunktionale Folie kann neben Chip und Antenne oder Spule auch Sensoren, ein kleines Display und eine Batterie enthalten. Das Spektrum ist breit. Es reicht von intelligenten Etiketten, Grußkarten, Papierspielzeug über Chipkarten mit Display und Identifikationssystemen, die in Papier, Verpackungen und Kleidung integriert werden, bis hin zum intelligenten Pflaster mit eingebauter Sensorik oder gar zur elektronischen Zeitung und dem vollpolymeren Foliencomputer. Eine stufenweise Entwicklung wird künftig zu vollpolymeren Systemen führen. Aus Polymeren können dann elektronische Schaltkreise mit einfachen Drucktechniken – ohne aufwendige Reinraumtechnik wie heute – produziert werden. Diese massenhaft und billig produzierbaren Chips von der Rolle werden Waren zunehmend “intelligent” und die Elektronik allgegenwärtig machen.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2002>
Schokolade – die süße Verführung
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Forschen für mehr Genuss
Seit Jahrhunderten lieben und verarbeiten Menschen Schokolade. Wer allerdings glaubt, das Geheimnis der süßen Droge müsste deshalb schon entschlüsselt sein, der hat sich getäuscht. Schoko-Forscher am Fraunhofer-Institut für Verfahrensforschung dringen am Anfang des 21. Jahrhunderts mit modernen chemischen und physikalischen Analyseverfahren immer tiefer in die Wunderwelt aus zartem Schmelz und duftendem Aroma ein.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2009
Spürnase für Spurengase
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Klimaforschung auf Langstreckenflügen
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz beschreiten mit dem Projekt CARIBIC (Civil Aircraft for the Regular Investigation of the Atmosphere Based on an Instrument Container) neue Wege in der Klimaforschung: Die Atmosphärenforscher haben einen Messcontainer entwickelt, der ein- bis zweimal im Monat an Bord eines Lufthansa-Airbus zu ausgewählten Orten rund um den Globus fliegt und dabei die Luft zwischen Start- und Zielflughafen analysiert. Ein speziell angefertigtes Einlasssystem am Flugzeugbauch leitet während des gesamten Fluges Luft- und Teilchenproben sowie Wetterdaten an die Instrumente im Inneren des Containers weiter. Die Geräte messen fünfzig klimarelevante Spurengase sowie Wasserdampf und Schwebteilchen in der Atmosphäre. Die detaillierten Daten helfen herauszufinden, wo die Quellen von Verunreinigungen liegen und wie sich die Atmosphäre selbst reinigt. Das auf zehn Jahre angelegte Projekt, an dem neben den Mainzern elf weitere Institute aus sechs europäischen Ländern beteiligt sind, soll eine bisher beispiellose Zahl von höchst detaillierten Messdaten, über den gesamten Globus verteilt, liefern. Damit wird CARIBIC zu einem wichtigen Baustein zum Verständnis der Klimaentwicklung.
© Max-Planck-Gesellschaft 2006
Experten-Interview: Prof. Dr. Andreas Manz
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Lab on a Chip – Medizin-Labor für die Westentasche
Die Miniaturisierung der Medizintechnik gilt als wichtiger Trend. Ein Baustein: die Entwicklung von Labors für die Westentasche. Prof. Dr. Andreas Manz ist ein Pionier der Entwicklung solcher “Labs on a chip”. An der miniaturisierten Hochleistungs-Diagnostik – beispielsweise für die ärztliche Notfallversorgung – wird schon seit über zwanzig Jahren geforscht, aber erst jetzt steht diese Form der Nanotechnologie vor dem großen Durchbruch.
© mce mediacomeurope GmbH 2009
Projekt ZOTTO im Herzen der Taiga
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Ein Turm für die Klimaforschung
In der sibirischen Taiga betreiben Wissenschaftler des Jenaer Max-Planck-Instituts für Biogeochemie die internationale Klimaforschungsstation „ZOTTO“; es steht für “Zotino Tall Tower Observation Facility”. Dort untersuchen sie gemeinsam mit Forschern des russischen Sukachev-Forstinstituts in Krasnojarsk und des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz, wie sich die steigenden Erdtemperaturen und die Treibhausgase gegenseitig beeinflussen. Ein 300 Meter hoher Messturm ermöglicht es den Wissenschaftlern, die Treibhausgas-Konzentration sowohl in lokalen, als auch in weiträumigen Gebieten zu bestimmen. Neben meteorologischen Parametern, etwa Wind und Feuchtigkeit, misst ZOTTO vor allem Konzentration und Mischungsverhältnisse der verschiedenen Treibhausgase.
© Max-Planck-Gesellschaft 2007
Modellsystem Sand
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Kleine Körner, große Wirkung
Sommerzeit ist Sandkastenzeit. Warum man mit trockenem Sand nicht bauen kann, aber etwas Zugabe von Wasser die Substanz deutlich ändert, haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen genauer untersucht. Dem Physiker Stephan Herminghaus und seinem Team geht es dabei allerdings nicht um das perfekte Sandburgen-Rezept. Die Eigenschaften von Sand sind für die Pharma- und Lebensmittelindustrie ebenso relevant wie für das Verständnis mancher Naturkatastrophen, wie zum Beispiel von Erdrutschen.
© Max-Planck-Gesellschaft 2008
Porträt: Prof. Dr. Robert Langer
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Der Wirkstoff-Experte
Seit 2005 ist Robert Langer Institutsprofessor für Chemie-Ingenieurwesen und Medizintechnik am Massachusetts Institute of Technology in Boston (MIT), USA. Seine wissenschaftlichen Arbeiten konzentrieren sich auf die Übertragung biologischer Funktionen auf Materialien. Richtungweisend ist vor allem seine Forschung, die sich mit der kontrollierten Freisetzung von Arzneistoffen befasst. Seine Auszeichnung mit dem Max-Planck-Forschungspreis, der insgesamt mit 1,5 Millionen Euro dotiert ist, soll vor allem biotechnologische und biomedizinische Forschung stärker fördern.
© Max-Planck-Gesellschaft 2008
Experten-Interview: Prof. Dr. Peter Deuflhard
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Mathematische Algorithmen für anwendungsnahe Grundlagenforschung
Inventions-TV spricht mit Prof. Dr. Peter Deuflhard, Präsident des Zuse-Instituts in Berlin. An diesem Institut arbeitet man an unterschiedlichen mathematischen Algorithmen für Problemlösungen in einem breiten Spektrum, das von medizinischen über biologisch-pharmazeutische bis zu verkehrstechnischen Fragen reicht. Grundlagenforschung, die dennoch direkt in die Anwendung führt.
© mce mediacomeurope GmbH 2008
