Biologische Erzeugung von Oxidkeramiken

Anliegen des Forschungsvorhabens

Oxidkeramiken weisen aufgrund ihrer elektrischen, optischen und mechanischen Eigenschaften ein breites Anwendungsspektrum in modernen Spitzen­technologien auf und tragen zur Eröffnung neuer Technologien bei. Die Erzeugung solcher nichtmetallischer anorganischer Werkstoffe benötigt hochentwickelte Herstellungswege, die mit einem erheblichen verfahrenstechnischen Aufwand sowie extremen Prozessparametern verbunden sind. Hieraus ergeben sich neben hohen Produktionskosten und im Besonderen technische Einschränkungen, was die Bildung komplexer, multifunktioneller Materialien erschwert oder gar unmöglich macht.
 Die Suche nach möglichst einfachen Syntheseverfahren ist daher ein aktueller Forschungsschwerpunkt der Materialwissenschaft.
 Die lebende Natur liefert bei der Bildung von Biomineralien, die mit nichtmetallischen anorganischen Materialien vergleichbar sind, eindrucksvolle Beispiele. Die Biomineralisation führt mit scheinbar wenig Aufwand und unter Umgebungsbedingungen zu organisch/anorganischen Verbundstoffen mit bemerkenswerten funktionellen Eigenschaften. Dies wird beispielsweise durch die herausragende mechanische Beständigkeit des Perlmutts demonstriert. Wenngleich die belebte Natur die Generierung vieler technisch relevanter Verbindungen keine fertigen Konzepte entwickelt hat, liefern die Prinzipien der Biomineralisation geeignete Grundlagen für die Genese von Oxidkeramiken in vitro und möglicherweise in vivo.
 Im Einzelnen besteht das Gesamtvorhaben aus folgenden Teilbereichen. Weiter Informationen durch Anklicken der Teilbereiche: