INM Jahresbericht 2010

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  • Jahresbericht 2010

  • Jahresbericht / Annual Report

    2010

    INM Leibniz-Insti tut fr Neue MaterialienEin Insti tut der Leibniz-Gemeinschaft

    INM Leibniz Insti tute for New MaterialsAn Insti tute of the Leibniz Associati on

    Saarbrcken

  • 3Inhalt / Contents

    Vorwort / Preface 6

    Wissenschaft liche Arti kel / Scienti fi c Arti cles

    Morphology controlled preparati on of monodisperse TiO2 nanorods and nanoparti cles for opti cal nanocomposites 11

    Bioinspired pressure actuated adhesive system 17

    Biological Materials Bioinspirati on on Diff erent Length Scales 22

    Micro-/nanostructured alumina as model surface to study topography eff ects on cell-surface interacti ons 27

    The intracellular localizati on of inorganic engineered versus biogenic materials: a comparison 32

    Gecko-Workshop 2010 INM initi ates new worldwide conference series 41

    Gruppenberichte / Group Reports

    Nanomere / Nanomers 47

    Nanoprotect / Nanoprotect 51

    Opti sche Materialien / Opti cal Materials 55

    Funkti onelle Oberfl chen / Functi onal Surfaces 59

    Nanotribologie / Nanotribology 63

    Strukturbildung auf kleinen Skalen / Structure Formati on at Small Scales 67

    Biomineralisati on / Biomineralizati on 71

    CVD/Biooberfl chen / CVD/Biosurfaces 75

    Nano Zell Interakti onen / Nano Cell Interacti ons 79

    Modelling/Simulati on / Modellierung/Simulati on 82

    Anwendungszentrum NMO/Verfahrenstechnik / Applicati on Center NMO/Chemical Engineering 86

    Servicegruppe Bibliothek / Service Group Library 88

  • 4Servicegruppe Chemische Analytik / Service group Chemical Analysis 89

    Servicegruppe Physikalische Analytik / Service Group Physical Analysis 91

    Servicegruppe Engineering / Service Group Engineering 93

    Servicegruppe Werkstoffprfung/Pulversynthese / Service Group Materials Testing/Powder Synthesis 94

    Fakten und Zahlen / Facts and Figures

    Statusbericht / Status report 97

    Mitglieder des Kuratoriums / Members of the Board of Directors 101

    Mitglieder des wissenschaftlichen Beirats / Members of the Scientific Board 101

    Aktivitten in Gremien / Activities in committees 101

    Auszeichnungen / Awards 103

    Habilitation / Habilitation 103

    Abgeschlossene Dissertationen / Completed doctoral theses 103

    Abgeschlossene Bachelor- und Masterarbeiten / Completed bachelor and master theses 104

    Doktoranden / Doctoral Students 104

    Gastwissenschaftler / Guest Scientists 104

    Publikationen / Publications 105

    Vortrge / Talks 112

    Lehrveranstaltungen / Lectures 117

    Patents / Patente 119

    Kooperationen / Cooperations 120

    Veranstaltungen / Events 122

    Organigramm / Organigram 124

  • 5

  • 6beitete Projekt NanoKon untersucht Gesundheitsauswirkungen nanoskali-ger Kontrastmittel fr die medizinische Diagnostik. Bei beiden arbeiten wir ne-ben anderen nationalen Forschungs-einrichtungen insbesondere mit der Universitt des Saarlandes sowie unse-ren Ausgrndungen zusammen. Auch international ist das INM ein wichtiger Partner, wie das EU-Projekt CuVito zeigt. Hier wirkt der Programmbereich Nanomere an der Entwicklung einer kupferbasierten nanostrukturierten Beschichtung mit antibakterieller Wir-kung mit.

    An internationaler Sichtbarkeit hat das INM im Jahr 2010 ebenfalls wesentlich dazugewonnen. Sei es das Jahrestref-fen des FANAS-Programms der Euro-pean Science Foundation, der Work-shop Nanobrcken 2010 mit der Fir-ma Hysitron zur Nanoindentation oder das Symposium Bioinspired adhesion: from geckos to new products, ein internationaler Workshop zur Gecko-Haftung (wir berichten im Textteil) viele auslndische Teilnehmer konnten sich erstmals von der Leistungsfhig-keit des Standorts Saarbrcken ber-zeugen. INM-Innovationen wurden beim ersten Industrietag des INM oder bei verschiedenen Konferenzen und Messen vorgestellt.

    Allen Freunden des INM aus Wissen-schaft, Industrie, Politik und ffentlich-keit , die im vergangenen Jahr zu der erfolgreichen Arbeit des INM beigetra-gen haben, danke ich fr ihre Unterstt-zung. Mein besonderer Dank gilt unse-ren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Nur mit ihrem Engagement waren und sind unsere Erfolge mglich.

    Prof. Dr. Eduard Arzt(Wissenschaftlicher Geschftsfhrer und Vorsitzender der Geschftsfhrung)

    Liebe Freunde des INM,

    vor allem ein Thema hat das Jahr 2010 am INM geprgt: Die Evaluierung des Instituts durch die Leibniz-Gemein-schaft war fr das neue INM ein gro-er Erfolg! Nicht nur wurde die strategi-sche Neuausrichtung in einem ber die Erwartungen hinausgehenden Ma er-reicht, sondern das neue wissenschaft-liche Gesamtkonzept sei schlssig und werde nachdrcklich untersttzt. Die Arbeitsergebnisse unserer Programm-bereiche und Juniorforschungsgruppen wurden berwiegend als sehr gut, bei zweien sogar als exzellent bewertet. Der Leibniz-Senat hat sich im Mrz 2011 diesem Gutachten angeschlossen und fr die nchste Sieben-Jahres-Periode die Weiterfrderung des INM durch Bund und Lnder ohne Einschrnkun-gen empfohlen. Ein wichtiger Meilen-stein fr die Weiterentwicklung des Instituts!

    2010 war auch ein Jahr wichtiger per-soneller Vernderungen: Im Sommer trat der Wissenschaftliche Geschfts-fhrer Prof. Dr. Dr. h. c. Michael Veith in den Ruhestand ein. Wir freuen uns, dass er dem Institut als Berater weiter verbunden bleibt. Die Suche nach ei-nem geeigneten Nachfolger ist seit ge-raumer Zeit in vollem Gange. Ebenfalls im Sommer 2010 lste Dr. Roland Rol-les Jochen Flackus als kaufmnnischen Geschftsfhrer ab. Beiden ehemali-gen Kollegen gebhrt groer Dank fr ihre Arbeit seit 2005, die wesentlich fr die erfolgreiche Neuausrichtung des Instituts war.

    Unsere wissenschaftlichen Ergebnisse knnen sich weiterhin sehen lassen, Beispiele hierzu finden Sie in den wis-senschaftlichen Artikeln und Grup-penberichten. Exemplarisch erwh-nen mchte ich drei 2010 begonnene Projekte: TIGeR, das im Programmbe-reich Nanotribologie angesiedelt ist, erforscht die Reibung des neuartigen Materials Graphen. Das im Programm-bereich Nano Zell Interaktionen bear-

    Vorwort / Preface

  • 7Interacti ons) studies potenti al health eff ects of nanoscale contrast agents for medical diagnosti cs. In both pro-jects we collaborate with other nati on-al research insti tuti ons and especially with Saarland University and with our spin-off companies. Also on the in-ternati onal level INM is an important partner, as in the EU project CuVito; herein, the Program Division Nano-mers parti cipates in the development of a copper-based nano-structured coati ng with anti bacterial eff ect.

    The internati onal visibility of INM also increased signifi cantly in 2010. The an-nual meeti ng of the FANAS Program of the European Science Foundati on, the workshop Nanobrcken 2010 on nanoindentati on together with the company Hysitron or the symposium Bioinspired adhesion: from geckos to new products, an internati onal work-shop about gecko-adhesion (we report on it in the text) for the fi rst ti me, many foreign parti cipants discovered Saarbruecken is a prime research loca-ti on. INM innovati ons were presented at our fi rst industrial liaison event (In-dustrietag) or at several conferences and trade fairs.

    I would like to thank all friends of INM from science, industry, politi cs and public who contributed to the suc-cessful work of INM over the last year. My parti cular thanks go to our employ-ees. It is only with their commitment and dedicati on that our success is pos-sible.

    Prof. Dr. Eduard Arzt(Scienti fi c Director and Chairman)

    Dear friends of INM,

    Parti cularly one subject shaped the year 2010 at INM: the evaluati on of the insti tute by the Leibniz Associati on was a great success for the new INM! The strategic reorientati on of INM was achieved to an extent exceeding the expectati ons and the new scienti fi c concept was found to be conclusive and was emphati cally supported. The performance of our Program Divi-sions and Junior Research Groups was predominantly evaluated as very good, two of them even as excellent. The Leibniz Senate endorsed this report in March 2011 and recommended the conti nuous funding of INM by the fed-eral government and the states for the following seven-year period. A decisive milestone for the future development of the insti tute!

    2010 was also a year of important per-sonnel changes: In summer, the scien-ti fi c director Prof. Dr. Dr. h. c. Michael Veith reti red; we are pleased that he conti nue to serve as an advisor. The search for a suitable successor has been in full progress for someti me. Also in summer 2010, Dr. Roland Rolles was appointed new business director, replacing Jochen Flackus. The two for-mer colleagues deserve grati tude for their eff orts since 2005, which was essenti al for the substanti al reorienta-ti on of the insti tute.

    Our scienti fi c results conti nue to arouse wide spread interest. Examples can be found in the scienti fi c publica-ti ons and the group reports. Consider three projects started in 2010: The project TIGeR, which is affi liated to the Program Division Nanotribology, inves-ti gates the fricti on of the new material graphene. The project NanoKon (affi li-ated to the Program Division Nano Cell

  • 8

  • 9Wissenschaft liche Arti kel /Scienti fi c Arti cles

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    thermal conditi ons. A mixture of OA and oleyl amine (OAM) has already been used to synthesize a variety of high-quality metal or metal-oxide na-nocrystals [9,10,11]. Weller et al. re-ported the controlled growth of high aspect rati o anatase TiO2 by the mod-ulati on of the hydrolysis rate in the presence of oleic acid as a surfactant at 80C using ti tanium tetraisopropox-ide as precursor and terti ary amines as wel