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Nanostrukturierte Funktionselemente in makroskopischen Systemen / FOR 335

Nanostructured Functional Elements in Macroscopic Systems

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Physikalische, chemische und biologische Grundlagenforschung haben in den letzten Jahren stürmische Fortschritte bei der Erzeugung und Charakterisierung nanoskopischer Systeme erzielt. Während die Physik und die Werkstoffwissenschaften mittels lithographischer Methoden in immer kleinere Dimensionen vorstoßen, strebt die Chemie durch Aufbau supramolekularer Verbindungen das Schaffen von Nanostrukturen ausgehend von atomaren oder molekularen Dimensionen an. In biologischen Strukturen haben sich im Laufe der Evolution solche Nanostrukturen bereits herausgebildet und können als Vorlage (Biomimetic) oder als Element für die Erzeugung synthetischer Nanostrukturen genutzt werden. Zwangsläufig damit verbunden ist eine Auflösung der traditionellen Grenzen der beteiligten Fachgebiete sowie, zur Erforschung neuer Aspekte, die Notwendigkeit einer Zusammenarbeit mehrerer Wissenschaftler auch über die Grenzen der Fachgebiete hinaus. Das Themengebiet nanoskopischer Systeme hat große Bedeutung von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung hin: Nanostrukturierte Atom- und Molekülverbände sind ein Ansatzpunkt für die Entwicklung von Materialien mit neuartigen mechanischen, elektrischen, optischen, magnetischen und chemischen Eigenschaften. Ziel des Vorhabens ist es, ausgehend von ausgewählten beispielhaften Modellen zu allgemein handhabbaren Prinzipien für die Gewinnung und Nutzung nanostrukturierter Funktionselemente zu kommen. Ein besonderer Anspruch des Forschungsvorhabens besteht darin, durch interdisziplinäre Zusammenarbeit mit sehr verschiedenartigen Methoden wie physikalischen Strukturierungstechniken, chemischer Synthese supramolekularer Verbindungen sowie Einsatz von nanoskaligen biomolekularen Templaten zur Herstellung von Nanostrukturen zu gelangen, um anschließend eine vergleichende Analyse mit einem breiten Methodenspektrum der Struktur- und Eigenschaftsuntersuchung durchzuführen.

In the last years physics, chemistry and biology have made rapid progress in creating and characterizing nanoscopic systems. While physics scale down to smaller and smaller dimensions using lithographic methods, chemistry strives for building up nanoscopic structures out of supramolecular compounds starting at atomic or molecular dimensions. In the course of evolution, such nanoscopic structures have been developed in biological structures und can be used as a pattern (biomimetric) or an element for constructing sythentic nanostructures. These developments necessarily lead to a dissolution of the traditional borders of all of the special fields involved, and for research of new aspects there is a necessity for several scientists to work together across the borders of their fields. The topic nanoscopic structures has large importance in pure science and applications: Nanostructured atomic and molecular compounds are the basis of development of materials with new mechanical, electric, optical, magnetic and chemical properties. It is the objectiv to find generally usable principles of creating and using nanoscopic functional elements, starting with selected exemplary models. A very important point of our research is to create nanostructures with the different methods available by interdiscipinary cooperation, like physical structuring methods, chemical synthesis of supramolecular compounds and the use of nanoscopic biomolecular templates, and then to perform a comparative analysis with the wide spectrum of methods.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Karl Leo
Institut für Angewandte Photophysik der Technischen Universität Dresden
Mommsenstraße 13 · 01069 Dresden
Tel.: (0351) 463-37533 · Fax.: (0351) 463-37065
E-Mail: leo@physik.tu-dresden.de

Further Information: 141.30.87.40/papers/nano/german/