Vielen Dank an C. Peschel
…Es waren allerdings die irischen und nicht schottischen Fußballfans die dies skandierten. Daher kann meine Reise von Schottland nach Schweden leider nicht mit diesem Statement erklären, trotzdem habe ich mich sehr gefreut auch mal eine weibliche Professorin zu besuchen. Trotz großer Bemühungen an den Universitäten ist der Frauenanteil in der Forschung im Ingenieurwesen noch sehr gering (allerdings kann es zwischen den verschiedenen Fachrichtungen durchaus stark schwanken). Prof. Lilian de Martin ist seit Sommer 2016 Assistant Professor an der Chalmers University of Technology in Göteborg. Nachdem Sie in Spanien promoviert hat, durchlief sie Forschungsstationen in den Niederlanden und England an dem renommierten University College of London (UCL). Auf meine Frage ob das Geschlecht bei hrer Berufswahl eine Rolle spielte, antwortet sie: “Eine Frau zu sein spielt bei keiner meiner Entscheidungen eine Rolle, z.B. bin ich in London einem Schachklub beigetreten, der größtenteils aus männlichen Rentnern bestand.” Das sie dies tatsächlich ernst meint, merkt man, wenn man mit ihr über Wissenschaft diskutiert. Dann leuchten ihre Augen und es zeigt sich, dass Wissenschaft mehr Passion als Beruf ist.
Auch ich musste feststellen: Don`t mess with your professor…
Ihr Forschungsgebiet ist super interessant: Kleinste Nanoteilchen die wir schon seit vielen Jahren in Lacken, Kosmetikprodukten oder Autoreifen benutzen bilden oft größere hierarchisch aufgebaut Strukturen. Diese Strukturen werden Fraktale genannt und Fraktale sind extrem spannend:
Fraktale scheinen auf den ersten Blick willkürlich zu wirken, doch jedes besteht aus einem einzigen geometrischen Muster, das tausende Male in verschiedenen Vergrößerungen wiederholt wird, wie russischen Matrjoschka Puppen, die ineinander verschachtelt sind.
Auch wenn das Konzept erst in den 70er von Benoit Mandelbrot in ‘The Fractal Geometry of Nature‘ beschrieben wurde, haben wir als Menschen ein natürliches Gefühl für Fraktale. Das liegt daran das Fraktale sehr häufig in der Natur vorkommen. Bäume, Schneeflocken, Gebirgs- oder Küstenabschnitte, alle bilden fraktale Strukturen. Fraktale sind selbstähnlich, d.h. sie zeigen bei Vergrößerung dieselben Formen auf wie in der Originalgröße.
Links: In Göteborg gibt’s es genug Möglichkeiten Fraktale zu untersuchen… Rechts: Unzählige kleinste Nanoteilchen bilden gemeinsam eine fraktale Struktur, die tausendmal größer als die kleinen Teilchen allein ist.
Die Entstehung dieser fraktalen Strukturen in der Nanowelt geschieht allerdings nicht willkürlich, sondern unterliegt gewissen Gesetzen, die wir bis heute noch nicht vollständig verstanden haben. Wenn wir verstehen, wie sich kleine Nanoteilchen zu größeren Strukturen zusammenbauen, wären wir in der Lage das Aussehen dieser Strukturen genau zu steuern. Dies hätte weitreichenden Einfluss auf z.B. Solarzellen, Brennstoffzellen oder Sensoren. Ebenso in der Bionik spielen diese Strukturen eine sehr wichtige Rolle.
In einem sehr vereinfachten Beispiel könnte man sich vorstellen, dass wir eine Kiste von Legosteinen haben (mein liebstes Spielzeug als Kind…). Wenn wir jetzt diese Steine einem Vierjährigen geben, können wir zwar bestimmen welche Farbe, Größe und Form die Steine haben die wir ihm geben, aber wir haben nur eine ungefähre Ahnung, was er damit bauen wird. Wollen wir gerne eine Ritterburg haben, wäre es recht praktisch, wenn wir dem Vierjährigen eine Anleitung geben könnten (die er auch versteht…) und dadurch das Endergebnis bestimmen können.
Die Kiste Legosteine stellt in diesem Beispiel die kleinen Nanoteilchen da und tatsächlich verfügen wir heutzutage schon über diese Kiste und können auch Farbe (oder eher Material), Größe und Form sehr gut bestimmen. Der zweite Schritt, dass zusammenbauen größerer Strukturen aus diesen kleinen Nanoteilchen, das können wir noch nicht so gut und genau darauf zielt die Forschung von Prof. de Martin ab.
Vor kurzem konnte sie zum Beispiel zeigen, dass sich die fraktale Form, der aus kleinen Nanoteilchen zusammengesetzten Strukturen, mit der Größe der Strukturen ändert (de Martin et al. (2014) Multidimensional Nature of Fluidized Nanoparticle Agglomerates, Langmuir, 30). Dieses Verhalten ist eigentlich untypisch für Fraktale, da es dem Prinzip der Selbstähnlichkeit widerspricht und von daher bin ich sehr gespannt was sie in den nächsten Jahren noch so über fraktale Nanostrukturen berichten wird.
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