Neues Nano-Institut in Chemnitz

Der Neubau des „Zentrums für Materialien, Archi­tekturen und Inte­gration von Nano­membranen“ –MAIN – wurde gestern feierlich vom Sächsischen Staats­ministerium der Finanzen an die Tech­nische Uni­versität Chemnitz übergeben. Der mit rund 34,3 Millionen Euro Bundes- und Landes­mitteln finan­zierte Laborbau bietet künftig etwa einhundert Wissen­schaftlern modernste Forschungs- und Arbeits­bedingungen. Die TU Chemnitz wird hier ihre Kompetenzen auf dem Gebiet der Nano­membranen, einem der modernsten Felder der Werkstoff- und Material­wissenschaften, ausbauen.

Nano­membranen zeichnen sich als extrem dünne funktionale Strukturen durch eine hohe mechanische Flexi­bilität aus. Sie bilden die Basis für neuartige Bau­elemente, die bieg-, dehn- und formbar und damit extrem anpassungs­fähig sind und sich mittels etablierter und neuartiger Prozesse und Verfahren herstellen lassen, die unter anderem im neuen Zentrum zu entwickeln sind. Das führt lang­fristig zu völlig neuen Szenarien in der mobilen Kommuni­kation, der Medizin- und der Energie­technik. „Die weltweite Entwicklung immer kompak­terer und intelli­genterer Sensor- und Kommunikations­systeme eröffnet ungeahnte Möglich­keiten für das all­tägliche Leben und stimuliert visionäre Ideen, die weit über das heute Realisier­bare hinausgehen. Zentrale Komponenten solcher Systeme werden künftig in MAIN erforscht, wie ultra-kompakte Energie­speicher­einheiten für winzige und autonom arbeitende Sensorknoten oder flexible Sensor­systeme für die Implemen­tierung des Konzepts einer künst­lichen Haut“, blickt MAIN-Initiator Oliver G. Schmidt voraus.

Schmidt ist Inhaber der Professur für Material­systeme der Nano­elektronik an der TU Chemnitz und Direktor des Instituts für Inte­grative Nano­wissenschaften am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoff­forschung Dresden. „Das fachüber­greifende wissen­schaftliche und techno­logische Potential von anor­ganischen und hybriden flexiblen Nano­membranen ist klar erkannt, aber dennoch weitest­gehend unerforscht“, sagt Schmidt. Deshalb hat er diese Thematik vor mehr als einem Jahrzehnt in Deutsch­land und europa­weit erstmalig etabliert, so dass die Region Chemnitz-Dresden bereits heute auf diesem Gebiet eine inter­national führende Stellung einnimmt. Schmidt ist Pionier auf dem Gebiet der Nano­röhrchen und bewegt sich mit seiner Arbeit zwischen den Fach­gebieten Physik, Chemie, Werkstoff­wissenschaften, Elektronik und Mikrosystem­technik. Er arbeitet daran, selbst­organisierte, drei­dimensionale Nano­strukturen auf einem Chip zu integrieren. Für die Erforschung, Herstellung und innovativen Anwendung funk­tioneller Nano­strukturen wurde er 2018 von der Deutschen Forschungs­gemeinschaft DFG mit dem Leibniz-Preis ausge­zeichnet.

„Die Forschung am Zentrum für Materialien, Archi­tekturen und Inte­gration von Nanomembranen wird insbesondere die Kern­kompetenz der TU Chemnitz zu Materialien und Intel­ligenten Systemen weiter stärken und zu einer noch größeren nationalen und inter­nationalen Sicht­barkeit der Univer­sität in diesem Bereich beitragen“, sagt Gerd Stroh­meier, Rektor der TU Chemnitz. Zentrales wissen­schaftliches Ziel ist es, die Grundlagen­forschung und die anwendungs­nahe Forschung auf dem Gebiet der nanomembran­basierten Materialien voran­zutreiben. „Die Erforschung grund­legender Gesetz­mäßigkeiten und neuer Phänomene der Struktur-Eigenschafts-Beziehung, die Entwicklung neuar­tiger Archi­tekturen sowie die Aus­schöpfung und Weiter­entwicklung von Verfahren der System­integration und die Erschließung von Anwendungs­möglichkeiten werden durch MAIN europa­weit erstmals für ein inter­disziplinär aufgestelltes Team von Wissenschaft­lerinnen und Wissen­schaftlern in einem Forschungsbau vereint“, sagt Thomas Otto, Inhaber der Professur Mikro­technologie der TU Chemnitz und Leiter der für die Implemen­tierung von MAIN einge­richteten Task Force.

„Unter einem Dach werden nun bereits bestehende exzellente Akti­vitäten der Fakultäten für Elektro­technik und Informations­technik sowie für Natur­wissenschaften der TU Chemnitz und ihrer Forschungs­partner auf einem zukunfts­trächtigen Themenfeld zusammen­geführt“, so Otto weiter. Koopera­tionen mit Instituten außer­universitärer Forschungs­organisationen, wie Fraunhofer, Leibniz und Helmholtz, sollen inten­siviert werden. Um die inter­disziplinäre Forschung nachhaltig und auf höchstem Niveau zu sichern, werden in den Programmen der Deutschen Forschungs­gemeinschaft, der Landes- und Bundes­ministerien und der Euro­päischen Union Projekte initiiert. Durch die räumliche Nähe von MAIN zum Gründer­zentrum sowie zu kleinen und mittleren Unternehmen im benach­barten Smart Systems Campus sind bereits heute ideale Bedingungen für einen effi­zienten Technologie­transfer gegeben.

Der 78 Meter lange MAIN-Neubau wurde gemäß dem Sieger­entwurf der Architekten Heinle, Wischer und Partner (Dresden) von der Nieder­lassung Chemnitz des Staats­betriebes Sächsisches Immobilien- und Bau­management durch­geführt. Das Gebäude mit etwa 3.800 Quadrat­metern Nutzfläche wurde als massiver Stahlbeton­skelettbau mit tragenden Wand­scheiben und Decken ausgeführt, um erschütterungs­freie Messungen zu ermöglichen. Als Erschütterungs­schutz für die empfindlichen Labor­geräte ruht der Komplex auf einer rund 1,60 Meter starken Bodenplatte aus Stahlbeton. Funk­tionales Highlight sind die Reinräume, welche die Fertigung von Bauteilen in staubfreier Umgebung ermög­lichen. Im Gebäude wurden auch zwei „Wissens­gärten“ als Orte der Begegnung und des Austausches geschaffen, die etagen­übergreifend die Idee der Verbindung von Forschungs­bereichen unter­stützen. Gestaltet wurden diese Bereiche von der Dresdner Künstlerin Patricia Wester­holz, die den Wettbewerb „Kunst am Bau“ mit ihrer Arbeit „layers and structures“ gewann.

TU Chemnitz / JOL