Ressort Presse

• von Alexandra Nießen
• 25.08.2020

Neue Materialien entwickeln: Juniorprofessor Dr. Michael Giese (Foto l.) macht das genauso wie Privatdozent Dr. Bilal Gökce (Foto r.) – aber ganz unterschiedlich. Für ihre herausragenden Forschungen werden die beiden UDE-Chemiker ins Heisenberg-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) aufgenommen.

Gefördert wird Gieses Projekt „Supramolekulare Flüssigkristalle – Ein modulares Konzept für ‚smartere‘ Materialien“, in dem er mit seinem Team eine Art Baukasten entwirft. Dessen Komponenten lassen sich zu Substanzen mit Wunscheigenschaften zusammensetzen.

Im Mittelpunkt seiner Forschung stehen Flüssigkristalle. „Sie begegnen uns im Alltag u.a. in Handys oder Flachbildschirmen“, erklärt Giese. „In unserem Modul-System können wir den Flüssigkristallen Bausteine mit struktureller Farbe zusetzen. Diese Farbe sorgt in der Natur etwa für das Schillern von Vogelfedern oder Insektenflügeln und entsteht durch Lichtbrechung.“

Das Spannende, so Giese: Je nach Zusammensetzung der Materialien reagieren sie auf verschiedene Veränderungen in der Umwelt. Wenn sich etwa Temperatur oder Licht verändern, können sie ihre Eigenschaften immer wieder modifizieren.

„Im Labor lassen wir der Natur zunächst freien Lauf, sie ist die Baumeisterin, und die molekularen Bausteine und Muster erstellen sich autonom“, erklärt Michael Giese. „Die Herausforderung für uns liegt darin, die Komponenten danach so zu designen, dass sie vielseitig und flexibel verwendet werden können.“

Bessere Materialien für den 3D-Druck

Bei Gökce, der wie Giese Mitglied im Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE) ist, steht hingegen der 3D-Druck im Zentrum. „Das enorme Potenzial des Pulver-basierten 3D-Drucks kann bis heute nicht voll ausgeschöpft werden, da viele verfügbare Materialien noch unzulänglich für diese Drucker sind. Ich ermögliche durch gezielte Zugabe von Nanopartikeln den 3D-Druck von neuen Materialien und verbessere die Eigenschaften von 3D-gedruckten Polymer oder Metall-Bauteilen“, erklärt der Chemiker.

Dabei verfolgt Bilal Gökce zwei Richtungen. Zum einen untersucht er, wie sich die laserbasierte Nanopartikel-Herstellung hochskalieren und die Größe der hergestellten Partikel kontrollieren lassen. Mit diesen Nanopartikeln entwickelt er neue Pulver für den 3D-Druck von Magneten, Optiken oder Materialien mit besonderen mechanischen Eigenschaften. „Erstmals soll die ganze Prozesskette des 3D-Drucks – vom Material bis zum Bauteil – in einem ganzheitlichen Ansatz erforscht werden“, so der UDE-Wissenschaftler.

Gökce selbst erntet von den DFG-Gutachtern viel Lob: In seinem Antrag seien „die Ziele und Teilziele so perfekt beschrieben und vollkommen überzeugend begründet, dass man sicher sein kann, dass hier wirklich Fortschritte im Verständnis der Materialien und der Methodenentwicklung gelingen werden“.

Das Heisenberg-Programm zeichnet hochqualifizierte Forschende aller Fächer aus und soll ihnen u.a. ermöglichen, weiterführende Themen zu bearbeiten. Unter den vier Fördervarianten des Programms ist die Professur die begehrteste.

Weitere Informationen:
Jun.-Prof. Dr. Michael R. A. Giese, Organische Chemie/Supramolekulare Materialien, Tel. 0201/18 3-2087, michael.giese@uni-due.de
PD Dr. Bilal Gökce, Technische Chemie I, Tel. 0201/18 3-3146, bilal.goekce@uni-due.de

Redaktion: Alexandra Nießen, Tel. 0203/37 9-1487, alexandra.niessen@uni-due.de