Im aktuellen Jahresbericht finden Sie Forschungsprojekte aus dem Bereich "Grenzflächenverfahrenstechnik", bestehend aus Forschung an chemisch-physikalischen und biologisch-medizinische Grenzflächen, Grenzflächenprozessen sowie funktionellen Hydrogelen im Projekthaus NanoBioMater, und dem Bereich "Plasma- und Mikrowellentechnik" mit den Schwerpunkten Mikrowellentechnologie, Plasmadynamik und -diagnostik sowie Plasmatechnik.
Eine Vielzahl von grenzflächenaktiven niedermolekularen oder makromolekularen Vorstufen und deren geplante Anwendung zur Schaffung neuer Technologien wird im Abschnitt über die Chemie und Physik von Grenzflächen vorgestellt. Natürliche nanostrukturierte Einheiten können in Viren gesehen werden. Das Herpes-Simplex-Virus ist ein supramolekulares Konstrukt mit hoher Funktionalität aus dem Forschungsbereich der biologisch und medizinisch relevante Grenzflächen.
Am IGVP werden ferner Prozesse und Bioreaktoren für die Produktion und Extraktion von wertvollen Verbindungen konzipiert, analysiert und modelliert. Für neue Produkte ist auch eine effektive nachgeschaltete Verarbeitung erforderlich. Zum Beispiel enthalten Mikroalgen eine breite Palette von Zutaten, die möglicherweise im Lebensmittelbereich eingesetzt werden könnten. Deshalb untersuchen wir verschiedene kaskadierende Extraktionsmethoden, um die Produkte effizient aus der Biomasse herauszuholen.
Die im Projekthaus NanoBioMater erforschten funktionalen Hydrogele werden im Bericht ebenfalls vorgestellt.
Unsere Forschung zur Mikrowellentechnologie beschäftigt sich mit der Simulation, dem Design und dem Aufbau von Komponenten für effektivere Fusionsreaktoren. Im diesjährigen Bericht zeigen wir neben der gegenwärtige Forschung mit Antennen, Spiegeln, Reflektoren und Kopplern für Fusionsexperimente auch eine Vielzahl von Vollwellensimulationen von Fusionsplasmen.
Das eigene Stellarator-Experiment und des in ihm betriebenen torusförmigen Plasmas ist ein weiterer Forschungsfokus im Bereich "Plasma- und Mikrowellentechnik". Hier konzentriert sich das IGVP z. B. auf die Lenkung der Mikrowellen unter Berücksichtigung ihrer Ausbreitung und Strömungstrajektorien im Plasmasystem. Numerische Untersuchungen und Simulationen der komplexen Plasmaprozesse sowie Design und Aufbau von Funktionskomponenten für das Experiment werden dabei verfolgt.
Weitere Themen sind Plasmaverfahren zur Oberflächenaktivierung, Ätzen, Pulverbehandlung oder Abscheidung und Verkapselung.