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Department Chemie
Arbeitskreis Wagner im Mai 2017
Photonische Gassensorik
Dr. Thorsten Wagner
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Arbeitskreis Wagner im Mai 2017

| Th. Wagner

DFG fördert Projekt zu photonischen Strukturen nach dem Vorbild von Wüstenameisen

Dr. Xia Wu aus dem Arbeitskreis Wagner im Department Chemie der Universität Paderborn und sein Kooperationspartner Dr. Helge-Otto Fabritius vom Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH in Düsseldorf haben im Rahmen des kürzlich angelaufenen Schwerpunktprogramms “Tailored Disorder - A science- and engineering-based approach to materials design for advanced photonic applications” (SPP 1839) zusammen rund 440.000 € von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Finanzierung des Projekts “Breitbandreflektierende Fasern mit maßgeschneiderten Strukturen nach dem Vorbild von Wüstenameisen” eingeworben.

In der Natur bilden viele Organismen photonische Strukturen aus, die für das Überleben der Organismen entscheidende optische Funktionen haben. Die biologischen Designprinzipien haben sich vielfach als wertvolle Inspirationsquellen für neuartige synthetische, photonische Strukturen erwiesen.

Das im Rahmen des Schwerpunktes eingeworbene Projekt nutzt die silbern schimmernde Wüstenameise Cataglyphis bombycina als Modellorganismus. Als Wüstenbewohner sind diese Ameisen während ihrer Aktivität auf dem Sandboden extremer Sonneneinstrahlung und hohen Temperaturen ausgesetzt. Einige ihrer speziellen evolutionären Anpassungen wie beispielsweise ihr Navigationsvermögen und spezielle Hitzeschockproteine sind bereits intensiv erforscht worden. Die optischen Eigenschaften der silbrig schimmernden, stark reflektierenden Borsten, die den Körper der Tiere bedecken, haben jedoch erst vor kurzem wissenschaftliche Aufmerksamkeit erregt.

Im Rahmen dieses auf 3 Jahre ausgelegten, interdisziplinären Projekts werden Dr. Wu und seine Kollegen die Zusammenhänge zwischen Struktur und Breitbandreflexion der Borsten dieser Ameisen mittels einer Kombination aus Charakterisierung von Struktur, Zusammensetzung und optischen Eigenschaften und der theoriebasierten Analyse ihrer Funktion aufklären. Die Designprinzipien dieser biologischen photonischen Struktur sollen als Blaupause für die Entwicklung einer neuen Klasse von Textilfasern dienen, deren potentielles Einsatzgebiet im Bereich der Abschirmung solarer und thermischer Strahlung liegt. 

Ansprechpartner

Xia Wu

Dr. Xia Wu

Anorganische Chemie - Arbeitskreis Wagner
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Dr. Thorsten Wagner

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