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SFB 1459:  Intelligente Materie: Von responsiven zu adaptiven Nanosystemen

Fachliche Zuordnung Chemie
Biologie
Physik
Förderung Förderung seit 2021
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433682494
 
Intelligenz ist die Fähigkeit, Informationen wahrzunehmen und als Wissen zu behalten, das auf adaptives Verhalten in einer sich ändernden Umgebung angewendet werden kann. Dieser SFB ist inspiriert von der Frage, ob synthetische Materie künstliche Bausteine liefern kann, um intelligente Fähigkeiten zu ermöglichen. Eine solche intelligente Materie würde völlig neue Möglichkeiten bieten, beispielsweise für die Entwicklung künstlicher Haut, die Temperatur und Absorption selbst reguliert; weiche Robotik mit adaptiver Haptik; und gehirninspiriertes Rechnen mit reduziertem Energieverbrauch. Intelligente Materie erfordert ein integriertes System aus Materialien und nanoskaligen Komponenten. Die zentrale wissenschaftliche Fragestellung dieses SFB lautet daher: Wie entsteht intelligentes Verhalten in einem System nanoskaliger Bausteine, die zusammenarbeiten?In der ersten Förderperiode werden wir über responsive Materie hinaus zur adaptiven Materie übergehen. Responsive Materie enthält eingebettete responsive Bausteine, die bei Einwirkung eines externen Stimulus eine Änderung der Eigenschaften bewirken, während adaptive Materie die zusätzliche Fähigkeit besitzt, Rückkopplung zu verarbeiten, um ihre Eigenschaften zu regulieren. Langfristig werden wir intelligente Materie entwickeln, die mit ihrer Umgebung interagiert, ihre Eigenschaften selbst reguliert und aus Erfahrungen lernen kann. Intelligente Materie beruht auf der Fähigkeit i), Information aus der Umgebung zu empfangen; ii) mit Signalen an die Umgebung zu antworten; iii) Signale und Rückkopplungen in eingebetteten Netzwerken zu verteilen; und iv) Information zu speichern um zu lernen. Unser Ziel für die erste Förderperiode ist die Realisierung dieser Schlüsselfunktionselemente in drei Klassen adaptiver Materie (adaptive molekulare Systeme (A); adaptive weiche Materialien (B); adaptive Festkörper-Nanosysteme (C)) mit stark unterschiedlichen Graden der Dynamik, Organisation und Adressierbarkeit der nanoskaligen Komponenten. Durch die Implementierung der Schlüsselfunktionselemente in adaptiver Materie werden wir den Grundstein für die Entwicklung von Materie mit Lernfähigkeit (in der zweiten Förderperiode) und Prototypen intelligenter Materie (in der dritten Förderperiode) legen. Wir betonen, dass die Integration verschiedener Materialklassen und Schlüsselfunktionselemente eine phänomenale wissenschaftliche Herausforderung darstellt, die neue chemische und physikalische Konzepte erfordert, um nanoskalige Bausteine auf mehreren Längen- und Zeitskalen zusammenzusetzen.Dieses ehrgeizige und interdisziplinäre Forschungsprogramm benötigt die konzertierte Anstrengung eines hochqualifizierten und talentierten Teams von Projektleitern aus Chemie, Physik und verwandten Wissenschaften. Die WWU Münster verfügt über eine hervorragende Infrastruktur, um dieses Programm umzusetzen. Der SFB wird die Exzellenz und Sichtbarkeit des Kernprofilbereichs der Nanowissenschaften an der WWU Münster nachhaltig verstärken.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche
Internationaler Bezug Niederlande

Laufende Projekte

Antragstellende Institution Universität Münster
Beteiligte Hochschule Universiteit Twente
 
 

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