Laufende Projekte

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), Luftfahrtforschungsprogramm LuFo Klima VI | Laufzeit: 01.06.2024 - 31.08.2027
Prof. Dr. rer. nat. Michael Schäferling

Zukünftig wird im Flugzeugbau die erforderliche Leichtbauweise zu weicheren und elastischeren Strukturen führen. Emissionsarme Flugzeuge mit Flügeln großer Streckung werden deutlich energieeffizienter fliegen. Unter sich verändernden Lasten wird deren Biegung und Torsion beeinflusst, so dass die aerodynamische Leistung darunter leiden könnte. Bisherige Windkanalmodelle, zumeist aus steifem Edelstahl, können das nicht abbilden, deshalb sollen neue Faserverbundmodelle für aerodynamische Tests in Windkanälen entwickelt werden. Das Labor für Photonische Materialien wird dafür optimierte neuartige optische Sensormaterialien entwickeln und untersuchen (druck- und temperatursensitive Beschichtungen), insbesondere für kryogene Bedingungen und instationäre (zeitaufgelöste) Messungen. Dazu werden Fluoreszenzfarbstoffe mit geeigneten Polymerbindern, die entsprechende elastische Eigenschaften aufweisen, kombiniert und direkt in die Außenschicht von Kohlefasermodellen integriert.

Kooperationspartner:
Airbus Operations GmbH, Bremen (Projektkoordinator)
ETW European Transonic Windtunnel GmbH, Köln
DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Göttingen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), ZIM-Projekt | Laufzeit: 01/2024 - 12/2025
Prof. Dr. rer. nat. Michael Schäferling

Entwicklung gebrauchsfertiger sprühbarer Farbmischungen durch Einbau druck- und temperatursensitiver Farbstoffe in Folymer-Lösungsmittel-Mischungen, Verbesserung der Eigenschaften durch Beimischung von Additiven, Charakterisierung der Farbmischung bezüglich ihrer spektroskopischen Eigenschaften, und Kalibrierung der Druck- und Temperaturempfindlichkeit.

Ziel ist ein kombiniertes Messsystem, mit dem die Größen Druck und Temperatur optisch erfasst werden können, für den Einsatz in Windkanälen und anderen Strömungs­prüfständen. Anwendungen des Messsystems liegen im Bereich der Forschung und Entwicklung von aerodynamischen Apparaten, wie Luftfahrzeugen oder Straßen- und Schienenfahrzeugen, sowie der Verdichter- und Turbinentechnik und Wärmeübertragung.

Kooperationspartner:
ILA R&D GmbH, Rudolf-Schulten-Straße 3, 52428 Jülich
ETW European Transonic Windtunnel GmbH, Ernst-Mach-Straße, 51147 Köln

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Rahmenprogramm "Erforschung von Universum und Materie - ErUM 2023 - 2026" | Laufzeit: 07/2023 - 06/2026
Prof. Dr. rer. nat. Ulrich Wittrock

Ein Konsortium von 14 Forschungseinrichtungen entwickelt Technologien für Gravitationswellenteleskope der dritten Generation, wie beispielsweise das geplante europäische Einstein-Teleskop. Unsere Gruppe will ein adaptives Modenanpassungssystem entwickeln, das auf einem adaptiven Spiegel basiert, um die Modenfehlanpassung bei der Einkopplung von gequetschtem Licht in ein Gravitationswelleninterferometer zu reduzieren. Herkömmliche adaptive Spiegel, die von piezokeramischen Aktuatoren angetrieben werden, leiden unter Hysterese und Kriechen. Dies würde zusätzliches Rauschen in das Interferometer einbringen. Wir wollen daher einen neuartigen adaptiven Spiegel entwickeln, der durch piezoelektrische einkristalline Aktuatoren, z. B. LiNbO3, angetrieben wird. Diese Aktuatoren wären frei von Hysterese, hätten aber einen geringen Hub. Ein geringer Hub (weniger als 1 Dioptrie im Defokusmodus) ist für die geplante Modenanpassung akzeptabel, während Stabilität und Präzision von größter Bedeutung sind.

Verbundpartner:
RWTH Aachen
Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie, Aachen
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung, Berlin
Technische Universität Braunschweig
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Universität Hamburg
Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
Leibniz Universität, Hannover
Hochschule Hannover
Laser Zentrum Hannover
Friedrich-Schiller-Universität, Jena
Karlsruher Institut für Technologie
Universität Münster

DFG-Sachbeihilfe im internationalen Weave-Verfahren | Laufzeit: 2/2023 - 1/2026
Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol

Erzeugung und Speicherung von Elektronen auf hohem energetischen Niveau ist für eine Reihe potentieller Anwendungen von großer Bedeutung. Dazu gehören etwa die Reduktion von CO₂ zu nützlichen Chemikalien, die Reduktion von atmosphärischem N₂ zu NH₃ oder auch die Reduktion von Metallionen in neuartigen Batteriekonzepten - sie alle benötigen hochenergetische Elektronen. In einem gemeinsamen Projekt mit der Technischen Universität Krakau, der Jagellonen-Universität Krakau und der Berg- und Hüttenakademie Krakau untersuchen wir in diesem Zusammenhang die Brauchbarkeit von ZnTe-Nanopartikeln mit magischer Partikelgröße für die heterogene Katalyse.

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), FH-Kooperativ | Laufzeit: 10/2022 - 09/2026
Prof. Dr. rer. nat. Ulrich Wittrock, Prof. Dr. rer. nat. Evgeny Gurevich

Ziel des Projekts ist die Entwicklung adaptiver Spiegel für Hochleistungslaser mit signifikanter Erhöhung von Spiegelhub, Präzision und darstellbaren Raumfrequenzen. Statt Glas sollen erstmals Substrate aus YAG, Siliziumcarbid und Diamant verwendet werden. Hierfür sind Piezokeramikscheiben von weniger als 0,5 mm Dicke erforderlich. Mit herkömmlichen Methoden (Läppen) wird bei Piezokeramiken dieser Dicke keine ausreichende Ebenheit erreicht. Wir wollen das Läppen daher durch einen rückgekoppelten ("adaptiven") UKP-Laserabtragungsprozess ersetzen, bei welchem die Oberfläche vermessen und deterministisch abgetragen wird.

AiF | Laufzeit: 10/2022 - 3/2025
Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol

Das gemeinsam mit dem "Zentrum für BrennstoffzellenTechnik" (ZBT) in Duisburg durchgeführte Projekt wird sich damit beschäftigen, mittels elektrophoretischer Abscheidung gradierte Elektrodenschichten für Niedertemperatur-Brennstoffzellen herzustellen und zu untersuchen. Die Projektidee geht auf Arbeiten zurück, die Aleksandra Szydło im Rahmen ihres Promotionsvorhabens in der AG Bredol durchgeführt hat (doi: 10.1016/j.matchemphys.2019.122532).