LaNa-Sax

Projekte

LAsertechnologien für eine zukunftsorientierte und NAchhaltige sächsische Wirtschaft – LaNa-Sax

Das Hauptziel des Projektes ist die Ausschöpfung der individuellen Bildungspotentiale von Nachwuchswissenschaftler:innen vor dem Hintergrund des Klimawandels auf dem hochkomplexen Gebiet der digitalen Lasertechnologien und deren Anwendung und im speziellen auf den Gebieten der laserbasierten Biophotonik und deren Ausrichtung auf die ressourcenschonende Anwendung von high-throughput Verfahren in der medizinischen Diagnostik und pharmazeutischen Industrie, der Erzeugung superharter amorpher und komplexer kristalliner dünner Schichten mittels Burst-Modus-Femtosekunden-Laserpulsabscheidung, der Oberflächenmodifizierung von Verbundwerkstoffen mittels Burst-Modus-Ultrakurzpulslaserstrahlung, der Entwicklung hocheffizienter Mikrowärmeübertrager und -fluidsysteme mittels Mikro-SLM und dem direkten 3D-Druck von keramischen Batteriekomponenten als Beitrag zur Deckung des steigenden Bedarfs an exzellent ausgebildeten akademischen Fachkräften auf dem Gebiet der digitalen und energieeffizienten, ressourcenschonenden Lasertechnologien im Freistaat Sachsen. Dabei sollen die jungen Hochschulabsolvent:innen durch die Mitbetreuung von Forschungspraktikant:innen und Bachelor-/Masterarbeiten an der Hochschule Mittweida in Personal- und Projektmanagement geschult werden und ihre didaktischen Fähigkeiten ausbauen. Gerade letztere sind zur Weitergabe von Wissen, also dem Wissenstransfer, aber auch zur Präsentation von Forschungsergebnissen vor Kolleg:innen, Projektpartner:innen und auf Konferenzen unerlässlich. Durch die Realisierung des Projektes werden die akademischen Nachwuchskräfte im Rahmen der gemeinsamen Forschungsarbeiten zum Wissens- und Technologietransfer und zur Netzwerkbildung zwischen der Hochschule Mittweida und sächsischen Unternehmen befähigt. Dazu gehören sowohl der Ausbau der bestehenden als auch die Aufnahme von neuen Kooperationsbeziehungen zu sächsischen Industriebetrieben in der Biophotonik und im Bereich der laserbasierten additiven Fertigung für die (Weiter-)Entwicklung energieeffizienter, ressourcenschonender Laserverfahren und die Vorbereitung der Nachwuchsforschenden für den Einsatz in relevanten Firmen nach Ablauf der hier vorgestellten Projekte. Durch die Zusammenarbeit mit den sächsischen Partnerfirmen sollen die Nachwuchsforschenden auch organisatorische Fähigkeiten und eine Betriebssichtweise auf die Forschung und deren Ergebnisse sowie durch Kostenabschätzungen auch betriebswirtschaftliche Kenntnisse erwerben.

Weitere Ziele des Projektes bestehen darin, praxisorientierte Forschung auf den Gebieten der biophotonischen Anwendung moderner, laserbasierter und ressourcenschonender Mikroskopie- und Messverfahren und die ressourcenschonende Bereitstellung fluoreszenzmarkierter Biomoleküle, insbesondere von Ribonukleinsäuren, in einer biotechnologischen Produktionsstrecke für die Entwicklung hybrider Strukturaufklärungsmethoden wie z.B. dem Förster-Resonanz-Energietransfer (FRET) für dynamische Abstandsinformationen von Biomolekülen auf molekularer Ebene als Bereich der Biophotonik in der medizinischen Diagnostik und pharmazeutischen Industrie, Verminderung des Verschleißes von Werkzeugen durch den Einsatz superharter Schichten sowie der Verbesserung der Effizienz von Festkörper-Energiespeichern durch den Einsatz von geeigneten kristallinen Schichten (z.B. von Li₇La₃Zr₂O₁₂-Schichten) in Lithium-Ionen-Batterien, Verminderung des Verschleißes und Optimierung der tribologischen Eigenschaften von Oberflächen von Verbundwerkstoffen bei stark abrasiv wirkender Beanspruchung mit dem Ziel der Erhöhung von Standzeiten von Werkzeugen aus den entsprechenden Materialien und der damit verbundenen Ressourcen- und Energieeinsparung, Entwicklung besonders ressourcenschonender additiver Fertigungsverfahren im Bereich der mikromechanisch-fluidischen Komponenten für den Einsatz in effizienten Wärmemaschinen und der Entwicklung einer neuartigen einstufigen keramischen Lasersintertechnologie für innovative Mikrobauteile mittels 3D-Druck von keramischen Komponenten ohne nachgelagerten Ofensinterprozess am Laserinstitut Hochschule Mittweida durchzuführen und die Voraussetzungen für den industriellen Einsatz der entwickelten neuartigen Technologien und Vorrichtungen in regionalen Unternehmen zu schaffen, welche als Alleinstellungsmerkmale perspektivisch die Marktchancen sächsischer Firmen erhöhen und zu neuen Arbeitsplätzen führen. Konkret sollen Teilergebnisse nach Projektende die Grundlage für industriefinanzierte Projekte darstellen, die direkte Überführung von Ergebnissen und die Erbringung von Forschungsleistungen für Industriebetriebe im Rahmen der Nachwuchsforschergruppe wird jedoch ausgeschlossen.