Die Themenschwerpunkte

Themenschwerpunkte der 9. NRW Nano-Konferenz

Gesundheit / Medizin / Medizintechnik / Diagnostische Analyse

Die demografische Herausforderung stellt auch den Gesundheitssektor vor neue Aufgaben. Innovative, auf Nanotechnologie basierende Ansätze in der regenerativen Medizin sowie in der Diagnostik bilden die Grundlage zukünftiger individueller Therapien. Nanotechnologie im Bereich der Pharmazie verbessert Wirkstoffformulierungen und -transport. Medizintechnik und medizintechnische Produkte bieten ein breites Einsatzspektrum nanotechnologisch optimierter Verfahren, die dem Erhalt und der Förderung der Gesundheit dienen. Nanomedizin, Nanomedizintechnik sowie Nanogesundheit sollen somit für eine Session den Themenschwerpunkt darstellen.

Elektronik / Optoelektronik / Information / Kommunikation / Neuronale Netze

Informations- und Kommunikationstechnologien bilden eine wichtige Basis der Industrie und unserer Gesellschaft. Die fortschreitende Miniaturisierung integrierter Schaltkreise erfolgt zwar noch immer gemäß dem Mooreschen Gesetz, die physikalischen Grenzen sind jedoch absehbar. Neue Konzepte der Nanoelektronik, die neben kleineren Strukturgrößen auch ein „Mehr an Moore“ bieten, eröffnen ungeahnte Möglichkeiten für gänzlich neue Systemarchitekturen. Daneben haben viele Produkte der organischen Elektronik bereits Eingang in den Alltag gefunden. Nanotechnologie und deren Anwendungen in der Elektronik/Optoelektronik sollen daher den Schwerpunkt einer zweiten Fachsession bilden.

Energieeffizienz / Effizienz / Intelligente Produktion / Additive Fertigung

Effizienz in der Energienutzung, -wandlung und -übertragung sind von entscheidender Bedeutung sowohl bei regenerativen Energiequellen als auch bei der konventionellen Energieversorgung. Zahlreiche Forschungsansätze der Nanotechnologie bieten hier in vielen Bereichen Lösungsansätze für die Zukunft. Auch Leichtbau-Design sowie Innovationen der Nanotechnologien verbessern die effiziente Nutzung von Energie. Dies und vieles mehr rund um das Thema Nanotechnologie und Energie soll der Fokus einer weiteren Fachsession sein.

Batterien: Materialien / Herstellung / Recycling

Die Ausweitung des Einsatzes von Nanotechnologie und fortschrittlichen Materialien bei der Herstellung von Batterien kann zu einer Erhöhung der verfügbaren Batterieleistung sowie zu einer Verkürzung der Ladezeit führen, beispielsweise durch Beschichten der Oberfläche einer Elektrode mit Nanopartikeln. Dies kann letztendlich die Effizienz von (Hybrid-) Fahrzeugen erhöhen, indem das Gewicht der benötigten Batterien reduziert wird. Aufwändigere Batteriematerialien und Herstellungsverfahren führen aber auch zu immer komplexeren Recyclingprozessen, die aufgrund der zunehmenden Anzahl (großer) Batterien immer wichtiger werden. Die Batterie(nano)technologie ermöglicht eine weitere interessante Session.

Quantentechnologie: Computing / Simulation / Sensing / Kommunikation / Enabling-Technologien

Unsere Welt besteht aus Quanten – Teilchen, die Gesetzen und physikalischen Prinzipien unterliegen, die manchmal unserem alltäglichen Verständnis zu widersprechen scheinen. Heute besteht die Möglichkeit, wissenschaftliche Erkenntnisse aus diesem Wissensgebiet in die industrielle Nutzung zu bringen. Beispiele für Anwendungen von Quantentechnologien der zweiten Generation sind deutlich präzisere Messgeräte, eine stark erhöhte Sicherheit in der Datenkommunikation oder extrem leistungsfähige Computer. Der internationale Wettlauf um die industrielle Implementierung solcher Technologien hat bereits begonnen. Aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Quantentechnologien bieten die Grundlage für eine weitere Session.

Charakterisierung & Simulation: Enabler für Nanotechnologie und Materialien

Charakterisierungstechniken für Nanomaterialien und Nanostrukturen ermöglichen ein umfassendes Verständnis der Anordnung von Atomen und Molekülen in relevanten Materialien und an deren Oberflächen. Dieses Wissen sowie Simulationswerkzeuge für die Multiskalen-Materialmodellierung von Zusammensetzung und Eigenschaften eines Materials können verwendet werden, um die Relevanz eines Materials für verschiedene Anwendungen zu bewerten. Charakterisierungs- und Simulationstechniken sowie Innovationen in ihren Grundlagen sollen eine weitere Session darstellen.

Funktionale Oberflächen und Schichten / Maßgeschneiderte Eigenschaften von Oberflächen und Schichten / Funktionalisierungstechniken

Die Funktionalisierung von Oberflächen und Schichten, also die gezielte Veränderung der Oberflächeneigenschaften auf gewünschte Funktionen hin, ermöglicht den Einsatz etablierter Werkstoffe unter Nutzung optimierter Oberflächeneigenschaften. Für beliebige Anwendungen maßgeschneiderte Oberflächeneigenschaften lassen sich zum Beispiel per Nanostrukturierung, durch photonische Prozesse oder passgenaue Beschichtungen erzeugen, da einige wichtige Materialeigenschaften wie Benetzbarkeit, Adhäsion, tribologische oder elektro-optische Eigenschaften sowie die Biokompatibilität nur von der Chemie und Topografie der Oberfläche bestimmt werden. Derartige Funktionale Oberflächen sowie ihre Erzeugung sind Fokus dieses Themenschwerpunkts.

Fasern & Verbundwerkstoffe: Erzeugung / Anwendung / Eigenschaften / Charakterisierung / Recycling

Innovative faserbasierte und (Verbund-)Werkstoffe ermöglichen völlig neue Anwendungen. Die Kombination zweier oder mehrerer Komponenten generiert in der Summe vorteilhaftere Eigenschaften im resultierenden Verbundwerkstoff im Vergleich zur separaten Verwendung einzelner Werkstoffe sowie deren Komponenten und ist gleichzeitig ressourcenschonend, nachhaltig und effizient. Insbesondere Größeneffekte, zum Beispiel durch Einbringung von Fasern mit Durchmessern im Nanometerbereich, und die Geometrie der Komponenten spielen bei den Eigenschaften der Verbundwerkstoffe eine entscheidende Rolle. Der Themenkomplex Fasern und Komposite sind Inhalt dieser Fachsession.

Regularien, Sicherheit & gesellschaftliche Akzeptanz

Jede neue Technologie bringt neue Herausforderungen und Umwelteinwirkungen mit sich. Risiken und Gefahren müssen analysiert und zusammen mit gesellschaftsrelevanten Aspekten angemessen berücksichtigt werden. Der industrielle Einsatz von Nanomaterialien erfordert eine Analyse möglicher Risiken in Bezug auf Arbeits-, Verbraucher- und Umweltschutz. Aus diesem Grund widmet sich seit Jahren eine Vielzahl von Projekten und Aktivitäten der Industrie und der Hochschulen dem sicheren Umgang mit der Nanotechnologie sowie Vorschriften für Erforschung, Einsatz und Nutzung. Die Ergebnisse dieser Projekte und die gesellschaftliche Akzeptanz sind ein wichtiges Forschungsfeld und könnten daher auch Grundlage einer Fachsession sein.

NRW Innovationsprojekte & INTERREG / EU-Innovationsprojekte

(NRW-Akteure sollten Mitglied des Projekts sein) Für das wirtschaftlich starke Industrieland Nordrhein-Westfalen (NRW) ist es von höchster Priorität, mit wirtschaftlich tragfähigen Produkten auf den weltweit führenden Märkten präsent zu sein. Innovationsprojekte innerhalb NRWs oder in Zusammenarbeit mit Unternehmen oder Forschungsinstituten aus Europa, z.B. innerhalb des INTERREG-Programms sind entscheidend für die Entwicklung dieser Produkte und ihre Herstellung. Die Sessions mit Schwerpunkt auf NRW-Innovationsprojekten einerseits und europäischen Innovationsprojekten andererseits heben erfolgreiche Projektvorschläge und -projekte hervor, indem sie Einblicke in die FuE-Projekte geben, die auf Schlüsseltechnologien basieren.

Sonstige Einreichungen

Die Calls der NRW Nano-Konferenz steht allen Einreichungen aus dem Bereich der Nanotechnologie sowie Innovationen in Materialien und Anwendungen offen. Wenn Sie Ihre Ideen, Ihre Forschung oder Ihre Projekte auf der Konferenz vorstellen möchten, können Sie diese einem oben beschriebenen beispielhaften Themen zuordnen. Sollten diese beispielhaften Themen jedoch nicht zu Ihrer Einreichung passen, möchten wir Sie darum bitten, Ihren Beitrag dennoch einzureichen und als „Sonstige Einreichung“ einzuordnen.