Das Gewinnerprojekt heißt „NanoLPC“: Lichtinduzierte Phasenänderung für neue Nanoprozesse
Phasenänderungen wie Verdampfung, Kondensation, Schmelzen und Erstarren sind Phasenübergänge erster Ordnung, die latente Wärme beinhalten. Dies ist ein altes Thema, das jedoch für viele neue Anwendungen zunehmend an Bedeutung gewonnen hat. Bei der additiven Fertigung von Metallen sind Schmelzen und Erstarren die Grundlagen des Druckprozesses, aber laserinduzierte Verdampfung und die Bildung von Schlüssellochporen, d. h. Porositätsdefekten, sind derzeit ein großer limitierender Faktor für den 3D-Druck. Im Bereich der Nanomedizin werden verschiedene Nanomaterialien für die kontrollierte Verabreichung von Medikamenten und Therapien verwendet, und laserangeregte Stoßwellen, die das Wachstum und den Kollaps von Nanobläschen auslösen, sind ein wirksames Mittel zur Entfernung von Glaskörpertrübungen in vivo. Bei der Nutzung von Solarenergie ist die direkte Dampferzeugung aus Massen- oder Oberflächenflüssigkeiten eine vielversprechende Technologie zur Steigerung der Solarenergieeffizienz im Zeitalter nach den fossilen Brennstoffen und zur Verbesserung der Produktion von sauberem Wasser.
Die grundlegende Physik, die diese scheinbar unterschiedlichen Prozesse steuert, ist der lichtinduzierte Phasenwechsel (LPC) aufgrund der starken nichtlinearen Wechselwirkung von Licht und absorbierenden Materialien, die zu unterschiedlichen Phasenwechselphänomenen auf unterschiedlichen Skalen führt. Diese scheinbar unterschiedlichen Prozesse folgen einigen gemeinsamen Folgepfaden, d. h. die Wechselwirkung zwischen Licht und Absorber führt zu einem Temperaturanstieg des Absorbers, der einen lokalisierten Phasenwechsel verursacht, und die Wechselwirkung des Phasenwechsels mit der Umgebung führt zu unterschiedlichen Effekten, entweder erwünscht oder unerwünscht.
Der Gewinn dieses 2,5 Millionen Euro schweren Zuschusses wird es Prof. Wen ermöglichen, LPC als verbindendes Thema für verschiedene neu entstehende Prozesse grundlegend zu untersuchen, die grundlegenden Herausforderungen der Bildung und Kontrolle von LPC anzugehen und eine physikbasierte Plattform zu entwickeln, die durch Multiskalenexperimente und Multiskalensimulationen unterstützt wird, als Werkzeug zur Entwicklung und Konstruktion von LPC als innovativem Mechanismus zur Steuerung und Kontrolle von Prozessen vor Ort. Klicken Sie hier, um weitere Informationen zu NanoLPC zu erhalten. Das Projekt eröffnet ambitionierten Forschern auch zahlreiche Beschäftigungsmöglichkeiten, an der Spitze dieses spannenden Projekts zu arbeiten.
Dies ist das zweite Mal, dass Prof. Wen den ERC-Zuschuss erhält. Sein vorheriger konsolidierter ERC-Zuschuss betraf die Entwicklung neuartiger vor Ort produzierter Nanomaterialien zur verbesserten Ölgewinnung (iNanoEOR), das an der Universität Leeds durchgeführt wurde (https://cordis.europa.eu/project/id/648375). In diesem Projekt entwickelte Prof. Wen innovative Nanomaterialien als Untergrundsensoren und Nanoträger für die kontrollierte Abgabe von Chemikalien und leistete Pionierarbeit bei der Anwendung der Nanotechnologie in der Untergrundtechnik, von der verbesserten Ölgewinnung bis zur Umweltsanierung.