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Kick-off meeting of the ADGLASS consortium
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Startschuss für EU-Forschungsprojekt ADGLASS am Fraunhofer IFAM:
Angewandte Spitzenforschung der Grenzflächenmodellierung und
-funktionalisierung zur Entwicklung von Hochleistungs-Glasmaterialien für Pharmazie und Solartechnik
Am 3. September 2009 fand die Auftaktveranstaltung des von der Europäischen Kommission
mit drei Millionen Euro geförderten Projekts "Adhesion and Cohesion at Interfaces
in High Performance Glassy Systems" (ADGLASS) am Fraunhofer IFAM in Bremen statt.
Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
koordiniert das Projekt unter der Leitung von Prof. Lucio Colombi Ciacchi, Inhaber der
Conrad-Naber-Stiftungsprofessur "Grenzflächen in der Bio-Nano-Werkstofftechnik"
im Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen. An dem Kick-off Meeting nahmen 20
Experten der Wissenschaft und Industrie aus fünf Ländern teil, die in den nächsten
dreieinhalb Jahren an der Entwicklung neuartiger Glasbeschichtungen für Anwendungen in der
Pharmazeutik und Solartechnik arbeiten werden.
Neuartige Funktionalitäten, verbesserte Effizienz und erhähte Zuverlässigkeit sollen
die neuen Materialien aufweisen. Dieses ehrgeizige Ziel wollen die sieben Partnerinstitutionen im
Verbundprojekt durch Erforschen chemischer und physikalischer Wirkungszusammenhänge an Grenzflächen
verschiedener Glassysteme erreichen. Im Zentrum des Projekts steht die Fertigstellung einer Modellierungsmethode,
die das chemische Verhalten von heterogenen Grenzflächen mit atomarer Auflösung und quantenmechanischer
Präzision in molekulardynamischen Simulationen vorhersehbar machen wird.
Theoretische und experimentelle Materialwissenschaftler von Fraunhofer IFAM, Fraunhofer IWM (Institut für
Werkstoffmechanik, Freiburg), King's College London und Universität Cambridge (UK), International Centre
for Theoretical Physics Trieste (Italien) und Technion Haifa (Israel) werden zusammen mit der Technologiefirma
Aérial (Straßburg, Frankreich) sowie der SCHOTT AG - als führender europäischer Entwickler und
Hersteller von Glasprodukten - grundlegende Erkenntnisse aus Simulationen und Experimenten in die Realisierung
von Produktprototypen einfließen lassen. Somit soll eine direkte Anwendbarkeit der entwickelten Technologien
gewährleistet werden.
In einem ersten Projektschwerpunkt wird die Adhäsion proteinbasierter Medikamente an den Glaswänden von
Verpackungen untersucht. Die Proteinhaftung an Glasverpackungen birgt für die Pharmaindustrie ein gewisses
Risiko: Durch die Adhäsion kann es zu einer Verringerung der Konzentration des Medikaments oder sogar zu einer
Veränderung seiner molekularen Struktur kommen, was zu unerwünschten Nebenwirkungen führen kann.
Daraus ergibt sich ein enormes Marktpotenzial für funktionalisierte Glasoberflächen. "Mit der Expertise
unseres Instituts auf dem Gebiet der biokompatiblen Oberflächenmodifikation bieten wir den Forschungsarbeiten
des ADGLASS-Projekts eine optimale Ausgangsbasis für die Entwicklung anti-adhäsiver, nichttoxischer Beschichtungen
zur Verringerung der Anhaftung von Medikamenten", so Dr. Ingo Grunwald, Leiter der Arbeitsgruppe Biomolekulares
Oberflächen- und Materialdesign am Fraunhofer IFAM.
Der zweite Forschungsschwerpunkt von ADGLASS zielt auf eine Verbesserung der Langlebigkeit, der Zuverlässigkeit
und der Verringerung des Wartungsaufwands von Solarzellen. Ihre Glasoberflächen sind mit verschiedenen Beschichtungen
versehen, die unter anderem eine selbstreinigende Wirkung haben. Entscheidend für die Funktionalität der
Sonnenkollektoren ist dabei eine gute Kohäsion der unterschiedlichen Schichten untereinander. An dieser Stelle
ist die Kompetenz der Bremer Wissenschaftler hinsichtlich der Modellierung chemo-mechanischer Prozesse an heterogenen
Grenzflächen gefragt. Ziel ist es, die Schichtsysteme so zu optimieren, dass die witterungsbedingte Alterung
reduziert und dadurch die Abnahme des Wirkungsgrads minimiert wird. "Die Relevanz dieser Forschungs- und
Entwicklungsarbeiten steht im unmittelbaren Zusammenhang mit dem zukunftsorientierten Ausbau regenerativer Energieerzeugung.
Das gibt dem Projekt eine wichtige soziale und wirtschaftliche Bedeutung über seinen intrinsischen wissenschaftlichen
Wert hinaus" erklärt Prof. Colombi Ciacchi.
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