Workshop “Analytical Perspectives for Material Sciences” – Thema

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Motivation und Ziele

Die Entwicklung neuer maßgeschneiderter Funktionsmaterialien für künftige Technologien ist eine der großen Herausforderungen unserer Gesellschaft. Aufgrund der Komplexität dieser Herausforderung können erfolgversprechende Lösungsansätze nur in längerfristig angelegten, interdisziplinären Kooperationen zwischen den verschiedenen Organisationen des Wissenschaftssystems liegen.

Die Initiative „Kompetenzverbund Neue Materialien“ fokussiert sich insbesondere auf eine neue strategische Kooperation zwischen den Universitäten und der Helmholtz-Gemeinschaft. In den Helmholtz-Forschungsbereichen Materie, Schlüsseltechnologien und Energie und an den Universitäten mit Forschungsschwerpunkten in Materialwissenschaften und Werkstofftechnik gibt es herausragende Kompetenzen auf dem Gebiet des wissensbasierten Materialdesigns. Des Weiteren betreibt die Helmholtz-Gemeinschaft international führende Großforschungsanlagen (Synchrotronstrahlungs-, Neutronen-, Ionen- und Röntgenlaserquellen), die noch gezielter für Forschung an und Entwicklung von neuen Materialien eingesetzt werden sollten. Dieses Synergie-Potential soll nun gezielt mit dieser neuen nationalen Kooperationsstruktur gehoben werden.

Derzeit befindet sich diese Initiative in einer ersten Konzeptphase, die auf der Universitätsseite von den Vize-Präsidenten bzw. Präsidenten der FAU Erlangen-Nürnberg und der RWTH Aachen und auf der Helmholtz-Seite von den Vizepräsidenten der Forschungsbereiche Materie, Schlüsseltechnologien und Energie koordiniert wird. Die Helmholtz-Zentren DESY, FZJ, HZG, KIT und HZDR haben bereits ihr starkes Interesse an einem derartigen nationalen Kompetenzverbund Neue Materialen signalisiert.

Eine Vorreiter-Rolle für eine Beteiligung von Universitäten kommt der FAU Erlangen-Nürnberg mit ihrem Exzellenzcluster EAM zu. Der EAM hat bereits vor einigen Monaten einen ersten Vorstoß gemacht, zusammen mit den Helmholtz-Einrichtungen DESY, HZG und FZJ sowie der RWTH die Nutzbarmachung von materialwissenschaftlich ausgerichteten Infrastrukturen durch gemeinsame Kompetenzlabore entscheidend zu verbessern. An der FAU Erlangen-Nürnberg und an der RWTH Aachen könnten auf Initiative der FAU erste Kompetenzlabore mit Außenstellen am DESY (Photonen) und MLZ (Neutronen) und ggf. anderen Helmholtz-Einrichtungen aufgebaut werden. Weitere universitäre Partner mit geeignetem Profil und andere materialwissenschaftlich ausgewiesene Partner (inkl. Industriepartner) sollen nun gezielt angesprochen werden.

Der Workshop „Analytical Perspective for Material Sciences“ fokussiert sich deshalb auf die vier Themenfelder in den Bereichen der Strukturforschung an Materialien für Katalyse, Elektronik/Informationstechnologie, Leichtbau und Energie. Er bringt Wissenschaftler aus den Helmholtz-Zentren DESY, FZJ, HZG und KIT und von den Universitäten Erlangen-Nürnberg und Aachen zusammen, um für die vorgenannten materialwissenschaftlichen Themengebiete je 2-3 individuelle „science cases“ zu erarbeiten, die die wissenschaftlichen Schwerpunktprofile und die Forschungsinhalte der einzurichtenden Kompetenzlabore schärfen und überlappende Kompetenzfelder für zukünftige Kooperationen aufzeigen.

Konkret gilt es, Konzepte für sogenannte „Demonstratoren“ zu skizzieren, z.B. hochspezialisierte Experimentieraufbauten, Probenumgebungen und/oder Untersuchungsmethoden an wissenschaftlichen Großgeräten, die auf einem Zeithorizont von fünf Jahren in Kompetenzlaboren verwirklicht werden können.

Der Workshop wird in Plenar- und Parallelsitzungen organisiert. Die vier Themengebiete Katalyse, Elektronik/Informationstechnologie, Leichtbau und Energie werden jeweils von einem Convener und Co-Convener der FAU/RWTH und eines Helmholtz-Zentrums moderiert.