Kompetenzzentrum Nanochem

Kompetenzzentrum Nanochem

Forschung an nanostrukturierten Materialien für Nanoelektronik, Sensorik und für Katalysatoren für die Energiewende.
Wissensvermittlung auf dem Gebiet der nanostrukturierten Materialien
Service und Wissenstransfer für die Industrie

Leitung: Prof. Dr. Corinna Kaulen

Aktuelles

Auszeichnung für Masterabsolvent

Für seine herausragende Masterarbeit über magnetische Nanopartikel in der Medizintechnik wurde Markus Langmantel mit dem Studienpreis der Brigitta-und-Oskar-Braumandl-Stiftung geehrt.

Unter der Betreuung von Prof. Dr. Corinna Kaulen im Rahmen des DFG-geförderten Projekts FEMIC entwickelte er einen experimentellen Ansatz, um hochkristalline, biokompatible Nanopartikel zu synthetisieren, die gleichzeitig magnetisch gut detektierbar und funktionalisierbar sind.

Solche Nanopartikel sollen in der Medizintechnik angewendet werden, um eine schnelle und zuverlässige Diagnostik in sogenannten Point-of-Care Geräten zu ermöglichen.

Nanoteilchen an der Kinderuni

Zum Start der Kinderuni der Universität Regensburg präsentierte Prof. Corinna Kaulen spannendes über Nanoteilchen und die Mikrosystemtechnik (Mai 2025).

Forschung

Aktuelle Forschungsprojekte

PATHMAG

(Pathogennachweis mittels magnetischer Frequenzmischtechnik)

PATHMAG entwickelt ein mobiles, benutzerfreundliches und einstufiges (waschfreies) Sensorsystem auf Basis magnetischer Nanopartikel. Es eignet sich für den schnellen und vielseitigen Einsatz in der Point-of-Care-Diagnostik (PoC) eignet, beispielsweise zur Prävention oder Vorsorge hinsichtlich Pandemien.

Unser Beitrag besteht darin, magnetische Nanopartikel mit maßgeschneiderten magnetischen Eigenschaften zu synthetisieren und mit geeigneten Erkennungsmolekülen für den Nachweis von pathogenen Strukturen zu versehen.

Förderung: DFG

Projektpartner: Forschungszentrum Jülich; Fachhochschule Aachen;

Fördersumme OTH: 250.000 Euro

Projektleitung OTH: Prof. Dr. Corinna Kaulen

MiPla

(Miniaturisierte Plasmaquellen für Anwendungen in der chemischen Analytik und Synthese)

MiPla wird mit Hilfe der Mikrosystemtechnik kleinste Vorrichtungen zur Plasmaerzeugung (Mikroplasmaquellen) bei Atmosphärendruck realisieren, die bereits bei geringer elektrischer Leistungsaufnahme eine hohe Effizienz bei der Plasmaerzeugung ermöglichen. MIt diesen Mikroplasmaquellen wird ein Plasmareaktor realisiert, der in Experimenten zur Untersuchung und Optimierung der Plasma-Katalytischen CO2-Konversion zum Einsatz kommen soll.

In unserem Labor werden geeignete Katalysatormaterialien entwickelt und anschließend in der Plasma-unterstützen CO2 Konversion getestet. Durch Anwendung spektroskopischer Methoden wollen wir zusätzlich einen Einblick in den Mechanismus der Katalyse gewinnen, was uns ermöglichen soll, die Katalysatormaterialien weiter zu optimieren.

Förderung: BMBF (HAW ForschungsPraxis)

Fördersumme: 1,9 Mio Euro (gesamt)

Projektpartner OTH: Prof. Dr. Rupert Schreiner (Projektleitung), Prof. Dr. Corinna Kaulen, Prof. Dr. Philipp Keil

Kooperationspartner: Relyon Plasma, Leibnitz Institut für Plasmaforschung und Technologie, Cluster Nanotechnologie Bayern

Service und Wissenstransfer für die Industrie

Atomabsorptionsspektrometer contrAA 600 mit High-Resolution Continuum-Source-Technologie (HR-CS-AAS) von Analytik Jena. (Foto: Florian Hammerich / OTH Regensburg)

Unsere Chemie-Labore und unser Reinraum sind mit einer Vielzahl an Analysegeräten ausgestattet. Wir bieten regionalen Unternehmen maßgeschneiderte Servicemessungen an, die durch kommerzielle Analyselabore nicht abgedeckt werden. Es besteht die Mögliclhkeit, im Reinraum Prototypen von Mikrochips und anderen Bauteilen in Kleinstmengen herzustellen.

Wissensvermittlung

Nanomaterialien haben einzigartige größenspezifische Eigenschaften, die für viele Anwendungen Vorteile bieten. In der Sensorik werden Nanomaterialien als Sensormaterial verwendet, um ein geeignetes Outputsignal zu generieren, in der Nanoelektronik als Bausteine für den Bottom-Up Aufbau von Nanostrukturen und auf dem Feld des CO2-Upcyclings als Katalysatormaterial. Das Kompetenzzentrum Nanochem gibt Studierenden in technischen naturwissenschaftlichen Fächern die Möglichkeit, ihr Wissen über die Herstellung und Anwendung von Nanomaterialien in Sommerschools zu vertiefen. Nanomaterialien lassen sich auch mit Schulmitteln praktisch begreifbar machen. Wir transportieren dieses Wissen über Lehrerfortbildungen in die Schulen.

Abgeschlossene Forschungsprojekte

FEMIC (Dual-modality field-effect/magnetic immunosensor chip for label-free biomarker detection) entwickelt einen wiederverwendbaren Immunsensor-Chip, der zwei Messmethoden zum Nachweis verschiedener Biomarker kombiniert. Dabei werden mit Antikörpern ummantelte magnetische Nanopartikel verwendet, um die Anbindung des Antigens durch elektrochemische Messung mittels Feldeffekt-Transistor und durch frequenz-modulierte magnetische Messung zu detektieren. Unser Beitrag zu diesem Projekt besteht in der Synthese von monodispersen Eisenoxid-Nanopartikeln, diese mit einem biokompatiblen Liganden zu ummanteln und spezifische Antikörper an die Oberfläche anzubinden. Hierbei kommen verschiedenen nasschemische Synthesemethoden sowie eine Vielfalt an Charakterisierungsmethoden zum Einsatz.
Förderung: DFG
Kooperationspartner: Forschungszentrum Jülich; Fachhochschule Aachen;
Projektleitung OTH: Prof. Dr. Kaulen
ReduCO2 soll das Treibhausgas CO2 durch Elektrokatalyse in höherwertige Kohlenwasserstoffverbindungen wie Ethanol überführen. In diesem Zusammenhang werden geeignete Katalysatoren entwickelt, die anschließend auf Effizienz, Produktselektivität sowie Langzeitstabilität getestet werden. Zusätzlich werden neue mikrofluidische Ansätze untersucht, um den Massentransport von CO2 im Elektrolyten zu verbessern.

Förderung: BMBF (FH-Kooperativ);

Projektleitung OTH: Prof. Dr. Kaulen, Prof. Dr. Kammler; weitere Beteiligte: Prof. em. Dr. Lechner, Prof. Dr. Sterner

Kooperationspartner: TH Deggendort, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, centrotherm International AG, Esy-Labs GmbH, Infineon Technologies

Über Nanochem

Das Kompetenzzentrums Nanochem entwickelte sich aus dem Studiengang Mikrosystemtechnik, den die OTH Regensburg als bundesweit erste Hochschule 1990 gestartet hat und bis heute anbietet. Es entstand eine starke Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen, gerade auf dem Gebiet der chemischen Analysen und der chemischen Prozesstechnik. 2007 gründete der Chemiker und Halbleiterexperte Prof.em. Dr. Alfred Lechner das Kompetenzzentrum, um diese Kooperationen effektiver zu gestalten. Mit dessen Emeritierung führte der Physiker und Halbleiterforscher Prof. Dr. Martin Kammler das Zentrum weiter. Die Chemikerin und Expertin für nanostrukturierte Materialien Prof. Dr. Corinna Kaulen stieg mit Ihrer Berufung an die OTH Regensburg 2022 bei Nanochem ein und hat nun die Leitung inne.
Publikationen Prof. Dr. Corinna Kaulen (Link)

Publikationen Prof. Dr. Martin Kammler (Link)

Publikationen Prof. em. Dr. Alfred Lechner (Link)