Zur Hauptnavigation springen Direkt zum Inhalt springen

Logo: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - zur Startseite Deutsche Forschungsgemeinschaft

Information für die Wissenschaft Nr. 7 | 24. Januar 2017
Schwerpunktprogramm „Feldgesteuerte Partikel-Matrix-Wechselwirkungen: Erzeugung, skalenübergreifende Modellierung und Anwendung magnetischer Hybridmaterialien“ (SPP 1681)

Der Senat der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Mittel für die Fortsetzung des Schwerpunktprogramms „Feldgesteuerte Partikel-Matrix-Wechselwirkungen: Erzeugung, skalenübergreifende Modellierung und Anwendung magnetischer Hybridmaterialien“ (SPP 1681) vorgesehen. Die Laufzeit beträgt insgesamt sechs Jahre. Die DFG lädt hiermit ein zur Antragstellung für die dritte (letzte) zweijährige Förderperiode.

Multifunktionale Hybridmaterialien stellen in der modernen Materialforschung eine zukunftsweisende Klasse von Werkstoffen dar, die ein breites Spektrum möglicher Anwendungen erlauben. Insbesondere stimuliresponsive Materialien, die auf Veränderungen in der Umgebung mit einer Änderung ihrer Eigenschaften reagieren, können technologische Innovationen vorantreiben und versprechen damit bis ins Alltagsleben signifikante Verbesserungen. Chemiker, Physiker und Materialwissenschaftler sind an der aktuell raschen Entwicklung neuer Materialeigenschaften beteiligt und tragen zu einem innovativen interdisziplinären Forschungsgebiet bei.

Die Verwendung magnetischer Felder ist als externer Stimulus zur Steuerung von Materialeigenschaften von erheblichem technischen Interesse, da Magnetfelder leicht erzeugbar und gut kontrollierbar sind. Magnetisch kontrollierte Materialien wie zum Beispiel Suspensionen magnetischer Nano- beziehungsweise Mikropartikel können ihr Verhalten bei vertretbarem technischem Aufwand stark verändern. Magnetorheologische Elastomere, bei denen magnetische Partikel in einer elastischen Matrix eingebettet werden, stellen einen ersten Schritt in Richtung magnetischer Hybridmaterialien mit steuerbarer Partikel-Matrix-Wechselwirkung dar.

Bei solchen Materialien aus einer partikulären magnetischen Komponente in einer komplexen Matrix liefert die wechselseitige Beeinflussung von Partikeln und Matrix einen zusätzlichen Parametersatz im Materialverhalten. Mit diesem können über magnetisch gesteuerte Veränderungen neuartige Materialeigenschaften erzeugt werden. Dabei ist die Kenntnis der Wechselwirkung zwischen den Partikeln und der umgebenden Matrix wichtig für die Analyse des Materialverhaltens an sich, gleichzeitig aber auch die Grundlage für ein erweitertes Verständnis des Verhaltens magnetischer Nanopartikel in biomedizinischen Anwendungen. Die Wechselwirkung der Partikel im Kontakt mit Zellen und biologischem Gewebe ist von entscheidender Bedeutung sowohl für die Gewebeaufnahme der Partikel und für ihre Biodistribution als auch für das Relaxationsverhalten der Partikel, wie es etwa für die magnetisch gestützte Bildgebung verwendet wird.

Für das Schwerpunktprogramm spannt sich das Feld der Problemstellungen von der Synthese magnetischer Hybridmaterialien über die Charakterisierung von Materialverhalten und Mikrostruktur und der theoretischen Beschreibung der Zusammenhänge bis hin zu technischen und medizinischen Anwendungen. Im Zentrum des Schwerpunktprogramms stehen dabei fünf Kernfragen:

  • Synthetisieren entsprechender Materialien, Erforschung der Beeinflussung des Materialverhaltens durch eine Partikel-Matrix-Wechselwirkung.
  • Skalenübergreifende Beschreibung des Materialverhaltens, die die magnetische Steuerbarkeit der Materialeigenschaften auf mikroskopischer Basis erklärt. Diese Materialmodellierung ist auch erforderlich, um für die Anwendung Materialgesetze zu erzeugen, die auf einem detaillierten Materialverständnis beruhen.
  • Experimentelle Untersuchung des Materialverhaltens im Magnetfeld; Untersuchung, welche Veränderungen der Materialeigenschaften durch die Variation ihrer inneren Struktur im Magnetfeld erzeugt werden können.
  • Aufbauend auf dem Verständnis der magnetischen Hybridmaterialien kann dann die Frage geklärt werden, welche Möglichkeiten sie in neuartigen aktorischen und sensorischen Anwendungen bieten.
  • Zudem ermöglicht dieses Verständnis die Frage, wie sich die Effektivität des biomedizinischen Einsatzes magnetischer Nanopartikel durch eine Steuerung der Wechselwirkung zwischen funktionalisierten Partikeln und Gewebe verbessern lässt.

Disziplinübergreifend sollen auf der Basis direkter Kooperationen diese grundsätzlichen Fragen gelöst werden. Es ist dabei das entschiedene Ziel, durch fachübergreifende Zusammenarbeit verschiedener Arbeitsgruppen das Verständnis magnetischer Hybridmaterialien voranzutreiben. Aus diesem Grund soll dem Aspekt der Kooperation mit anderen Gruppen innerhalb des Programms bei der Antragstellung besonderes Gewicht beigemessen werden.

Anträge mit bis zu zwei Jahren Förderungsdauer müssen bis spätestens 25. April 2017 (Deadline) bei der DFG eingereicht werden. Die Antragstellung erfolgt ausschließlich über das elan-Portal zur Erfassung der antragsbezogenen Daten und zur sicheren Übermittlung von Dokumenten. Bitte wählen Sie bei Neuanträgen unter „Antragstellung – Neues Projekt – Schwerpunktprogramme“ im elektronischen Formular das entsprechende Schwerpunktprogramm „SPP 1681“ aus der angebotenen Liste aus. Fortsetzungsanträge können unter „Antragstellung – Antragsübersicht/Folgeanträge“ über das bereits geförderte Projekt eingereicht werden. Berücksichtigen Sie bitte bei der Antragstellung das Programm-Merkblatt 50.05 (Merkblatt Schwerpunktprogramme) sowie den Leitfaden für die Antragstellung 54.01.

Handelt es sich bei dem Antrag um Ihren ersten Antrag bei der DFG, berücksichtigen Sie bitte, dass Sie sich vor der Antragstellung im elan-Portal registrieren müssen. Ohne Registrierung ist eine Antragstellung nicht möglich. Die Bestätigung der Registrierung erfolgt in der Regel bis zum darauffolgenden Arbeitstag.

Weiterführende Informationen

Weitere Informationen zum Schwerpunktprogramm sind zu finden unter:

Das elan-Portal zur elektronischen Antragstellung ist zu finden unter:

Die zu verwendenden DFG-Formulare und Merkblätter unter:

Fragen zu den wissenschaftlichen Zielen des Schwerpunktprogramms richten Sie bitte
an den Koordinator:

  • Professor Dr. Stefan Odenbach,
    TU Dresden,
    Lehrstuhl Magnetofluiddynamik,
    Tel. +49 351 463-32062,
    Fax +49 351 463-33384,
    Stefan.Odenbach@tu-dresden.de

Weitergehende Fragen zur Antragstellung beantworten Ihnen bei der DFG:

Hinweis:

Diese "Ausschreibung - Information für die Wissenschaft" ist unter der URL
www.dfg.de/foerderung/info_wissenschaft/2017/info_wissenschaft_17_07/
erreichbar. Bitte verwenden Sie ausschließlich diese URL, um das Dokument zu zitieren oder per Link einzubinden.

© 2010-2017 by DFG
Ausdruck aus dem Angebot der DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft)