NINa-News Norddeutsche Initiative Nanotechnologie SH e.V. Nr. 13 | Juli 2020 - axiom insights
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NINa-News
Norddeutsche Initiative
Nanotechnologie SH e.V.
Nr. 13 | Juli 2020
www.nina-sh.de
Liebe Leserin, lieber Leser,
viel ist in den vergan- kehr, Arbeit, Technologie und Tourismus sowie Herrn Dr.
genen fünf Jahren in der Roß vom Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur
schleswig-holsteinischen (näheres auf Seite 4).
Nanotechnologie und bei Das Innovationspotenzial der breit aufgestellten Na-
NINa SH geschehen. In die- notechnologie ist enorm. Durch vielfältige Veranstaltungs-
ser Zeit hat sich die Initiative formate und Medien rückt NINa SH die Bedeutung der Na-
durch den Aufbau der Koor- notechnologie ins Bewusstsein einer breiten Öffentlichkeit.
dinierungsstelle Nanotech- Besonders die für Schleswig-Holstein so wichtigen kleinen
nologie etabliert und ein und mittelständischen Unternehmen erhalten über das
innovatives, lebendiges und Netzwerk von NINa SH Zugriff auf das Potenzial interdis-
stetig wachsendes Nano- ziplinärer Entwicklungen der Nanotechnologie. Wie moti-
technologienetzwerk dank vierend der Aufbau eines Start-ups in diesem Umfeld ist,
Dr. Christian Ohrt der Förderung der Europäi- erzählt Herr Jopek von axiom insights auf Seite 3.
schen Union und des Landes Auch in Zukunft ist ein aktives Netzwerk unerläss-
Schleswig-Holstein aufgebaut. lich, um Wohlstand und Wachstum in Schleswig-Holstein
Welchen Stellenwert die Landespolitik der hiesigen durch das Wirtschafts- und Innovationspotenzial der
Nanotechnologie zurechnet, zeigt sich einerseits in der Nanotechnologie zu generieren. Dabei ist Schleswig-
finanziellen Förderung entsprechender Projekte, wie Frau Holstein auf die enge Zusammenarbeit mit seinen Nach-
Dr. Hansen von der CAU Kiel auf Seite 2 berichtet. Neben barn in Norddeutschland und im Ostseeraum angewiesen,
finanziellen Mittel freuen wir uns auch über persönliches damit die lokalen Unternehmen auch von Innovationen in
Engagement. So begrüßen wir im Kuratorium der NINa SH der gesamten Region profitieren können.
Frau Kuchenbecker vom Ministerium für Wirtschaft, Ver- Daher: Werden Sie Teil des Netzwerks, profitieren
Sie durch den regen Austausch unserer Netzwerkteil-
nehmer und nutzen Sie das Innovationspotenzial der
Nanotechnologie.
Dr. Christian Ohrt
Geschäftsführer der Norddeutschen Initiative
Nanotechnologie Schleswig-Holstein e.V.
1
Förderung der nächsten Generation Energiespeicher
Forscher der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
entwickeln eine neue Generation von Batterien
mit deutlich höherer Speicherdichte und Sicherheit
als Lithium-Ionen-Akkus. Ministerpräsident Daniel
Günther überreichte an der Technischen Fakultät
der CAU am 2. Juli einen Förderbescheid über circa
2 Millionen Euro zur Entwicklung und Erprobung der
neuen Batteriesysteme.
©Jürgen Haacks / Uni Kiel
Die innovativen Batterien mit Silizium-Anoden sind
deutlich sicherer als bisherige Lithium-Ionen Akkus. Hinzu
kommt eine wesentlich höhere Energiedichte, die kompak-
tere und leichtere Zellen ermöglicht. Die höhere Speicher-
kapazität und die verbesserte Sicherheit der Batterien sind
entscheidende Vorteile für vielzählige Anwendungen in der Auch unter erschwerten Bedingungen übergibt Minister-
Luftfahrt, der Elektromobilität oder in stationären Spei- präsident Daniel Günther den Förderbescheid an Prof. Dr.
chern. Zudem eröffnen die Silizium-Anoden die Möglich- Marco Liserre und Dr. Sandra Hansen. Hintere Reihe: Prof. Dr.
keit, das teils unter fragwürdigen Bedingungen gewonnene Lorenz Kienle, Dekan der Technischen Fakultät und
Lithium zukünftig durch andere Materialien zu ersetzen. Prof. Dr. Ilka Parchmann, Vizepräsidentin der CAU.
„Mit der Ausstattung dieses hochmodernen Labors
schaffen wir beste Voraussetzungen für Spitzenforschung Zusammenarbeit mit anderen regionalen Forschungspart-
auch über Institutsgrenzen hinweg“, sagte Ministerprä- nern stärken, wie beispielsweise dem Fraunhofer Institut
sident Daniel Günther bei der Übergabe des Förder- für Silizumtechnologie ISIT. „Das industrielle Interesse ist
bescheids. Mit der Förderung wird ein umfangreiches enorm. Wir bekommen Anfragen aus der ganzen Welt“,
Batterielabor entstehen, in dem Materialwissenschaft- erzählt Hansen zur wirtschaftlichen Verwertung Ihrer
ler und Leistungselektroniker der Uni Kiel gemeinsam an Batterietechnologie. „Allerdings befinden wir uns noch in
den innovativen Batterien forschen. „Die umfangreichen der Forschung und man wird die Batterien nicht morgen
Methoden zur Untersuchung der Batterien sind besonders kaufen können. Doch wir rechnen mit der Marktreife in
wichtig, da unsere Zellen nicht Stand der Technik sind“, wenigen Jahren.“
erklärt Projektleiterin Dr. Sandra Hansen von der Arbeits- Für den realen Einsatz ist neben der Herstellung der
gruppe Funktionale Nanomaterialien des Instituts für neuen Batterien mit Silizium-Anoden auch die elektrotech-
Materialwissenschaft. nische Einbettung in ein Speichersystem beispielsweise
Auch regionale Unternehmen profitieren von dem durch Leistungsgleichrichter erforderlich. Die Entwicklung
neuen Labor, da sie es für ihre technischen Fragestel- geeigneter Leistungselektronik übernehmen im neuen Pro-
lungen nutzen können. So streben bereits die Firmen jekt die Forscher unter der Leitung von Professor Marco Li-
thyssenkrupp Marine Systems, Jungheinrich sowie serre. „Mir liegt bei dem Projekt sehr am Herzen, dass wir
Danfoss Silicon Power Forschungs- und Entwicklungs- unsere materialwissenschaftlichen und elektrotechnischen
kooperationen auf Grundlage des neuen Labors an und Kompetenzen am Standort Schleswig-Holstein bündeln
weitere konkrete Anfragen nationaler und internationaler und nutzen können“, freut sich Dr. Hansen über die inter-
Unternehmen liegen vor. Zudem wird das Labor auch die disziplinäre Kooperation.
© Julia Siekmann, Uni Kiel
©Sandra Hansen
Ein Ätzverfahren verleiht den ursprünglich blanken Beim Laden von Akkus würde sich Silizium um 400 Prozent ausdehnen,
Siliziumscheiben eine poröse Oberfläche, die sich be- das empfindliche Material könnte zerbrechen. Weitaus flexibler ist es in
sonders gut mit einer Kupferelektrode verbinden lässt. Form von Mikrodrähten, die Hansen in ihrer Doktorarbeit erforscht hat. 2
Brillantes Röntgenlicht ermöglicht neue Heilmittel
Mit einem neuen Verfahren zur in vivo Bildgebung tritt
die axiom insights GmbH an, die Entwicklung von Phar-
mazeutika schneller und gezielter zum Erfolg zu bringen.
„Diese verrückte Zeit hat uns gezwungen über ein-
© axiom insights
gefahrene Muster und neue Wege nachzudenken.
Das Gleiche wünsche ich mir bezüglich unserer neu-
en Messmethode“, sagt Marc Jopek, CEO von axiom
insights. Das Hamburger Start-Up will die Entwicklung
neuer Heilmittel mit einem innovativen Bildgebungs- Synchrotronstrahlung (rot) regt Nanopartikel an, die dadurch
verfahren ermöglichen. selbst Röntgenstrahlung aussenden (orange). Diese nutzt das
Zwar gibt es bereits eine Reihe etablierter bild- Röntgenfluoreszenz-Verfahren von axiom insights als Bildsignal.
gebender Verfahren für die in-vivo Diagnostik wie CT,
MRT oder PET. Die Röntgenfluoreszenzmethode von
axiom insights vereint jedoch mehrere positive Einzel- Vergangenheit kaum grundlegende Durchbrüche in
vorteile der verschiedenen Verfahren und erschließt der Pharmaindustrie. Großes Potenzial sieht er dafür
dadurch bislang nicht verfügbare Daten. bei der Verbesserung bestehender Therapien durch
Bei der Methode werden Marker-Nanopartikel oder pharmazeutische Individualisierung mittels funkti-
-Moleküle in der Probe zunächst durch einen Synchro- onalisierter Nanopartikel. „Absolut spannend und
tron-Röntgenstrahl angeregt. In der folgenden Abre- innovationsfördernd finde ich den Austausch unter-
gung senden die Marker dann selbst Röntgenquanten schiedlichster Disziplinen, die im Rahmen der breit
aus, die das bildgebende Signal bilden. „Das DESY mit aufgestellten Nanotechnologie kooperieren. Hierfür
seiner Röntgenquelle PETRA III ist ein idealer Standort sind Netzwerke wie NINa SH und Life Science Nord
für uns. So brillante Röntgenquellen, wie wir benöti- tolle Türöffner“, so Jopek.
gen, gibt es nicht häufig auf der Welt“, erzählt Jopek. Während der Fokus von axiom insights bislang auf
Vorteile der Röntgenfluoreszenz-Methode sind unter der Entwicklung der Technologie lag, setzt das Unter-
anderem unbegrenzte Tiefenschärfe und Aufnahme- nehmen nun verstärkt auf die Gewinnung von Kunden
dauer, eine höhere Sensitivität als CT und MRT und um das Verfahren in der Anwendung zu etablieren.
eine räumliche Auflösung unter einem Millimeter. So Jopek ist zuversichtlich: „Wenn Entwickler aus dem
kann die örtliche und zeitliche Verteilung von Medi- präklinischen Bereich den Status Quo überdenken
kamenten, Viren oder Immunzellen in-vivo untersucht und unserer neuen Methode eine Chance geben, las-
werden, beispielsweise um die Konzentration von sen sich Heilmittel beispielsweise für Morbus Crohn,
Wirkstoffen am gewünschten Ort zu gewährleisten. Multiple Sklerose, HIV oder Alzheimer durch unsere
Nach Einschätzung von Jopek gab es in jüngerer neuen Daten zukünftig gezielter entwickeln.“
Das Röntgenfluoreszenzverfahren
Ein Synchrotron-Röntgenstrahl (rot) Röntgenfluoreszenz als bildgebendes
rastert die Probe ab und regt dabei Verfahren ist nicht neu. Bislang war es
Nanopartikel- oder Molekül-Marker jedoch nicht für größere Objekte nutz-
an. Diese strahlen Röntgenquanten ab bar, da Streuung der Strahlen einen
(orange), die als bildgebendes Signal zu starken Signalhintergrund erzeug-
detektiert werden. Je höher die Mar- ten. Dieses Problem löst ein Verfahren
kerkonzenztration in einem Bereich der Universität Hamburg, das nun von
der Probe ist, desto stärker ist das axiom insights angewendet wird.
Röntgensignal.
© axiom insights
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NINa SH noch digitaler und mit neuen ExpertInnen
Neuer Internetauftritt | Virtuelle Mitgliederversammlung | Umfangreiche personelle Verstärkung
Kooperation und Vernetzung mit- raten NINa SH zudem zukünftig Frau
tels Internet ist derzeit wichtiger Kuchenbecker und Herr Dr. Roß,
denn je - und hat auch unabhängig die beide in Ministerien des Landes
von der Coronakrise Vorteile. Daher Schleswig-Holstein tätig sind:
lud NINa SH am 29. Juli erstmals zu Frau Kuchenbecker verantwortet
einer virtuellen Mitgliederversamm- das Thema Nanotechnologie im Re-
lung per Videokonferenz mit der ferat Technologiepolitik und Techno-
Plattform Zoom. logietransfer des Ministeriums für
Im Zeichen der Zeit hat NINa SH Wirtschaft, Verkehr, Arbeit, Techno- Kerstin Prof. Dr. Regina
zudem unter www.nina-sh.de einen logie und Tourismus. Kuchenbecker Scherließ
neuen Internetauftritt. Die Webseite Herr Dr. Roß leitet im Ministerium
wurde grundlegend überarbeitet und für Bildung, Wissenschaft und Kultur
bietet nun mit einem neuen Design das Referat für Grundsatzfragen der
und optimiertem Layout für mobile Hochschulplanung und Hochschul-
Geräte eine bessere Nutzerfreund- steuerung, Haushaltsangelegenhei-
lichkeit. ten, Internationales und Wissens-
Im Rahmen der Mitgliederver- und Technologietransfer.
sammlung wurde PD Dr. Ralf Zimehl Außerdem verstärkt Frau Prof. Dr.
in das Amt des Schatzmeisters der Scherließ von der CAU Kiel den er-
NINa SH gewählt, nachdem er die Ini- weiterten Vorstand von NINa SH mit PD Dr. Ralf Zimehl Dr. Bernd Roß
tiative in den vergangenen Jahren be- ihrer umfangreichen Expertise aus
reits im Kuratorium unterstützte. In den Lebenswissenschaften.
dieses wechselt der bisherige Schatz- So spiegeln die aktuellen Entwicklungen die Mission NINa SHs - die
meister Jens Urny. Im Kuratorium be- interdisziplinäre Vernetzung von Forschung, Industrie und Politik.
Die Highlights aus der Community
An dieser Stelle präsentiert NINa SH aktuelle Highlights der Nanotechnologie und Neuigkeiten aus Wissenschaft
und Industrie. Informieren auch Sie an dieser Stelle über Ihre Aktivitäten - schicken Sie uns Ihr Highlight.
Demonstration der wasserstoffbasierten Energiewende
Das vom BMWi geförderte Reallabor Partner in 25 Projekten in den Schwer-
Norddeutschland soll die ganzheitliche punkten Wasserstoff und energieeffi-
Transformation der Energieversorgung ziente Quartierslösungen. In den Pro-
unter realistischen Bedingungen de- jekten mit einem Gesamtvolumen von
monstrieren. In der Region Schleswig- rund 350 Mio. Euro soll aufgezeigt wer-
Holstein, Hamburg und Mecklenburg- den, wie die Region bis 2035 ihren CO2-
Vorpommern kooperieren rund 50 Ausstoß um 75 Prozent verringern kann.
Aceton-Gassensoren aus dem 3D-Drucker
Ein Forscherteam aus der Mate- Sensors sind nanostrukturierte Par-
rialwissenschaft der Christian- tikel, die mit dem Zielgas reagieren.
©Julia Siekmann/Uni Kiel
Albrechts-Universität zu Kiel und der Über die Messung des Acetongehalts
Biomedizintechnik der Technischen in Atemluft hoffen die Forscher, Dia-
Universität Moldawien berichtet im betikern die Messung des Blutzucker-
Journal Nano Energy von einem Gas- spiegels zu erleichtern. Das Sensor-
sensor für Aceton, der mittels 3D- prinzip soll auch für andere Gase wie
Druck gefertigt wird. Grundlage des Wasserstoff funktionieren.
Impressum Prof. Dr. Franz Faupel NINa SH e.V. ist ein eingetragener Verein mit Sitz in Kiel.
Herausgeber: Norddeutsche Initiative Lehrstuhl für Materialverbunde Vereinsregisternummer: VR 6231 KI
Nanotechnologie Schleswig-Holstein e.V. Institut für Materialwissenschaft Gläubiger-Identifikationsnummer: DE75ZZZ00001501537
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E-Mail: info@nina-sh.de 24143 Kiel Der geschäftsführende Vorstand.
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