Chemische Abteilung

Chemische Abteilung

Die Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte der Chemischen Abteilung des IOM sind auf die zentralen Themen „Fundamentale Wechselwirkungen von Elektronen und Photonen an Grenz- und Oberflächen“ und „Funktionskontrolle an komplexen Oberflächen und dünnen Filmen“ ausgerichtet.

Komplexe Oberflächen umfassen dabei sowohl funktionale Schichten als auch funktionale nano- und mikrostrukturierte Systeme an Oberflächen (konkav, konvex). Diese werden vorwiegend mit Elektronenstrahl- und photonischen Technologien und Plasmen aufgebaut, modifiziert und charakterisiert.

Exzellente Grundlagenforschung und der zeitnahe Technologietransfer in die Industrie spielen dabei eine wesentliche Rolle. Kooperationspartner in F&E sind regionale, nationale und internationale Forschungsinstitute, Universitäten und Firmen.  
Die Forschungs- und Technologiebereiche der Chemischen Abteilung sind interdisziplinär ausgerichtet und stark untereinander vernetzt.

Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte der Chemischen Abteilung:

Elektronenstrahl- und Photonische Technologien

Die Mechanismen und Zeitskalen schneller Elementarreaktionen und ihrer Konkurrenzkanäle sowie kurzlebiger reaktiver Transienten nach Anregung durch hochenergetische Photonen und Elektronen sind Gegenstand der Arbeiten in diesem F&E-Schwerpunkt. Aufgrund der apparativen Ausstattung (Elektronenbeschleuniger, E(X)UV-fs-Quelle) und der speziellen Kompetenz, ist die Arbeitsgruppe in viele nationale und internationale Kooperationen eingebunden. Optische und photonische Technologien werden im F&E-Schwerpunkt auch für die in-line-Prozesskontrolle in industriellen Prozessen eingesetzt und optimiert.

Der Schwerpunkt hält viele wichtige Techniken und Großgeräte der Analytik für hochspezialisierte Fragestellungen vor.

Im Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt Funktionale Schichten werden einerseits Nanokomposite und andererseits strahlen- und photonenmodifizierte und vernetzte Polymerschichten mit außergewöhnlichen mechanischen, thermischen oder Barriere- eigenschaften verbesserter Funktionalität und erhöhter Umweltverträglichkeit als umfassende technische Lösungen mit Industriepartnern entwickelt. Dabei werden auch traditionelle Technologien weiter optimiert und perfektioniert.
Ein neues Forschungsthema ist der Aufbau von Nano-Schichtsystemen mittels „Atomic Layer Deposition“ und der Aufbau von Schichten an Oberflächen, deren Funktionen (etwa mit Licht) kontrolliert werden können.

In diesem Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt werden neue biofunktionale Oberflächen für die Bioanalytik entwickelt und Technologien für die Modifizierungen von Polymermembranen erarbeitet, die zu neuen und einzigartigen Produkten führen können. Ziele sind u.a. die Herstellung von porösen Polymersystemen und die Herstellung hybrider, biokompatibler und bioaktiver Nanomaterialien. Neu in die Arbeiten des F&E-Schwerpunktes integriert ist die Entwicklung von mikro- und nanostrukturierten Systemen und Hybridsystemen an Oberflächen für die Energiekonversion – etwa in Brennstoffzellen. Ein übergeordnetes Thema sind in allen Bereichen modifizierte und dotierte Kohlenstoffmaterialien im Nanometerbereich für vielfältige Anwendungen.