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Nanoparticles are used in many optical and electronic components nowadays. Supracolloidal structures are complex superstructures composed of different nanoparticles, similar to how atoms are linked to molecules. This results in innovative, exceptionally promising optical and electronic properties that go far beyond those of the individual building blocks. To date, these structure-property relationships of the assembled particles are not adequately understood. The technological visions of these new materials include novel solar cells, field amplification for highly sensitive spectroscopy, biosensing applications where complex detection processes are made simpler, and even on-site sample examination using smartphones.

"To unlock the enormous potential of such materials for applications in optoelectronics, it is vital to bridge the gap that currently exists between the research fields of nanoparticle synthesis and particle-based materials on the one hand, and applied physics and electronic engineering on the other hand. We aim to achieve this through an innovative training concept, "dual supervision", in which the doctoral students are accompanied by two supervisors, i.e. one person from basic research and one from component development," explains chairperson Prof. Andreas Fery (TU Dresden/ IPF) and adds: "Our doctoral students should not be polymaths by any means, but they should learn to speak a common language that allows them to discuss problems among themselves, look at them from different angles, and solve them by sharing different expertise."

In order to realize the technical complexity in the training, numerous intramural and extramural institutions are networked within the GRK 2767, including the cfaed and the Dresden Center for Nanoanalysis as well as the Leibniz Institute for Polymer Research Dresden, the Helmholtz Center Dresden Rossendorf and the Kurt Schwabe Institute for Measurement and Sensor Technology Meinsberg e.V.

Website: www.grk2767.tu-dresden.de

Media Enquiries:
Prof. Andreas Fery
Chairperson GRK 2767
fery@ipfdd.de

Press image: Portrait photo of Prof. Andreas Fery. Photo: Jörg Simanowski.
Caption: Prof. Andreas Fery, Chairperson of GRK 2767

[Deutsche Version]

Neues Graduiertenkolleg der TU Dresden schlägt Brücke von der Materialwissenschaft zur Bauteilentwicklung

Im neuen Graduiertenkolleg „Suprakolloidale Strukturen: Von Materialien zu optischen und elektronischen Bauteilen“ (GRK 2767) der Technischen Universität Dresden soll eine neue Generation an Expertinnen und Experten ausgebildet werden, die Materialien aus suprakolloidalen Strukturen vom Reißbrett bis zur Anwendung in Bauteilen entwerfen. Die DFG fördert das Vorhaben mit einem Gesamtvolumen von rund 5 Millionen Euro.

Nanopartikel werden mittlerweile in vielen optischen und elektronischen Bauteilen eingesetzt. Suprakolloidale Strukturen sind komplexe Überstrukturen, die aus verschiedenen Nanopartikeln zusammengesetzt werden, ähnlich wie Atome zu Molekülen verknüpft sind. Dadurch ergeben sich neue, äußerst vielversprechende optische und elektronische Eigenschaften, die über jene der einzelnen Bausteine hinausgehen. Bisher sind diese Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der zusammengefügten Partikel jedoch noch nicht ausreichend verstanden. Zu den technologischen Visionen dieser neuen Materialien zählen unter anderem neuartige Solarzellen, Feldverstärkung für hochsensitive Spektroskopie, biosensorische Anwendungen, bei denen komplexe Detektionsprozesse einfacher gemacht werden, bis hin zur vor-Ort-Probenuntersuchung mit dem Smartphone.

„Um das enorme Potential solcher Materialien für Anwendungen in der Optoelektronik zu erschließen, ist es nötig, die aktuell bestehende Kluft zwischen den Forschungsfeldern der Nanopartikelsynthese und partikelbasierten Materialien einerseits und der Angewandten Physik sowie der elektronischen Ingenieurwissenschaften andererseits, zu überbrücken. Das wollen wir durch ein innovatives Ausbildungskonzept, der „Dual Supervision“, erreichen, bei dem die Doktorand:innen von zwei Betreuer:innen, also jeweils einer Person aus der Grundlagenforschung und einer aus der Bauteilentwicklung begleitet werden“, erläutert Sprecher Prof. Andreas Fery (TU Dresden/ IPF) und fügt hinzu: „Unsere Promovierenden sollen keineswegs Universalgenies sein, aber lernen, eine gemeinsame Sprache zu sprechen, die es ihnen ermöglicht, Probleme untereinander zu besprechen, aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten und durch den Austausch von verschiedenen Expertisen letztendlich zu lösen.“

Um die fachliche Komplexität in der Ausbildung zu verwirklichen, sind im GRK 2767 zahlreiche Institutionen innerhalb und auch außerhalb der TU Dresden miteinander vernetzt, darunter das cfaed und das Dresden Center for Nanoanalysis sowie außerdem das Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden, das Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf und das Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V.

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Informationen für Journalisten:
Prof. Andreas Fery
Sprecher GRK 2767
fery@ipfdd.de

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Pressefoto: Porträtfoto Andreas Fery © Jörg Simanowski
Bildunterschrift: Prof. Andreas Fery, Sprecher GRK 2767