Die InCamS@BI-Forschungsgruppe Analytik und Materialentwicklung baut auf der Expertise der Wissenschaftler:innen im chemischen und physikalischen Bereich auf. Das Team, das an der Universität Bielefeld verortet ist, besteht aus drei Arbeitsgruppen: Biophysik und angewandte Nanowissenschaften, Dünne Schichten & Physik der Nanostrukturen sowie Industrielle Organische Chemie und Biotechnologie.
Mithilfe modernster Methoden für die Erforschung einzelner Moleküle und Zellen, wie der Rasterkraftmikroskopie sowie mikro- und nanofluidischer Lab-on-a-Chip-Geräte, untersucht die Arbeitsgruppe Biophysik und angewandte Nanowissenschaften um Prof. Dr. Dario Anselmetti die physikalischen Rahmenbedingungen für die Interaktion von Molekülen und Zellen. Der Schwerpunkt liegt auf der molekularen Untersuchung der strukturellen und funktionellen Aspekte der molekularen Selbstorganisation, der biologischen Erkennung und Regulierung, der Glykobiologie , der Nanoporen und Nanomembranen sowie der Anwendungen der Grundlagenforschung in der Medizin für die künftige Behandlung von Krebs, Infektionen und Kardiomyopathien.
Rasterkraftmikroskopie optimiert für hohe Bildraten und hochauflösende Aufnahmen an Luft, in Wasser oder Vakuum
Mikrofluidik (Migration und Dynamik von Biomolekülen und Mikro-/Nanapartikeln)
Labore und Ausstattung
Zur Forschungsgruppe gehören zahlreiche Labore wie ein Reinraum und ein Labor für Mikrofluidik sowie Labore mit Rasterkraftmikroskopen (AFM), die sich an der Universität Bielefeld auf dem Campus Bielefeld befinden. Eine Übersicht aller Laboratorien und Geräte der Arbeitsguppe gibt es hier.
Die Forschung der Arbeitsgruppe Dünne Schichten & Physik der Nanostrukturen konzentriert sich aktuell auf die Herstellung und Charakterisierung von Materialien im Nanometerbereich, um die zugrundeliegenden physikalischen Transport- und Magnetisierungsmechanismen zu untersuchen. Dabei setzt das Team auf die Verwendung von hochspannenden Heusler-Legierungen mit displaziven Phasenübergängen oder nanopartikulären Systemen. Weiterhin realisieren die Forscher:innen spintronische Bauelemente unter Einsatz von Nanopartikeln oder ultradünnen Mehrschichtsystemen, während sie die Mikrostruktur topologischer Isolatoren mittels hochauflösender Methoden wie der analytischen Transmissions-Elektronenmikroskopie aufklären und mit Elektronentransport an der Oberfläche korrelieren. Außerdem produzieren sie legierte magnetische Nanopartikel sowie magnetoresistive Sensoren, die gezielt in den Bereichen Biotechnologie und Medizintechnik eingesetzt werden.
Der Bereich der industriellen organischen Chemie und Biotechnologie widmet sich einer vielseitigen Forschung, die stark auf industrielle Anwendungen ausgerichtet ist. Ein zentraler Ansatzpunkt ist dabei die Kombination von Chemo- und Biokatalyse zur Entwicklung mehrstufige One-Pot-Bioprozesse, welche ökologische und praktikable Methoden zur Herstellung von Basis- und Spezialchemikalien sowie Arzneistoffen schaffen. Zukünftige Projekte legen den Fokus auf die Nutzung nachwachsender Rohstoffe für die Herstellung von Industriechemikalien. Ein Schwerpunkt liegt auf Hochdruckverfahren wie der Hydroformylierung, die durch eine eigens eingerichtete Pilotanlage neben der Laborinfrastruktur unterstützt wird. Die Forschungsaktivitäten reichen über den akademischen Kontext hinaus und umfassen Kooperationen mit Partnern aus der Industrie und dem internationalen Umfeld.
Herstellung und Charakterisierung von Materialien im Nanometerbereich
Alterung von Kunststoff- und Metalloberflächen
Labore und Ausstattung
Die Arbeitsgruppe verfügt über Labore für chemische, biochemische und biologische Arbeiten, die sich alle an der Universität Bielefeld auf dem Campus Bielefeld befinden. Auch stehen verschiedene Labore mit analytischen Geräten wie GC, GC-MS, HPLC und GPC zur Verfügung. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Hochdrucktechnologien wie die Hydroformylierung zu nutzen. Weitere analytische Geräte wie ein H-NMR werden täglich verwendet.
Andreas Hütten studierte Physik in Göttingen und wurde 1989 promoviert. Er arbeitete in den USA an der UC Berkeley und am Lawrence Berkeley National Laboratory. Nach weiteren Stationen am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden und am Institut für Nanotechnologie in Karlsruhe wurde er 2007 als Professor für Experimentalphysik an die Universität Bielefeld berufen.
Forschungsschwerpunkte
magnetische ultradünne Schichten und Nanostrukturen
magnetoresistive Sensoren
magnetokalorische Materialien und deren Mikrostrukturdesign
