on Materials - Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme
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FOCUS M A X - P L A N C K - I N S T I T U T F Ü R Forschungs-Highlights Abteilung Aldinger Abteilung Dietrich Abteilung Mittemeijer Abteilung Arzt S. 1 S. 3 S. 4 S. 8 Namen & Nachrichten Manfred Rühle emeritiert Preise und Ehrungen S. 2 S. 4 Universitäts-Kontakte International Max-Planck-Research School (IMPRS) Türkische Delegation S. 5 Industrie-Kontakte Hans L. Merkle-Stiftung S. 8 Termine S. 5 Veranstaltungen Girls Day 2005 Max Planck Lecture S. 6 S. 7 on Materials M E T A L L F O R S C H U N G S T U T T G A R3 T Liebe Leserinnen und Leser, Die Natur als Vorbild Forscher der Abteilung „Materialsynthese und Gefügedesign“ stellen neuartige Materialien mit äußerst geringem Aufwand her Keramische Materialien sind unerlässlich für Handys, Computerchips und andere Hightech-Geräte. Der Nachteil: sie sind nur sehr aufwändig und teuer herzustellen. Die Natur zeigt uns viele Beispiele für äußerst stabile, bruchfeste keramische Materialien, die unter Umgebungsbedingungen entstanden sind: Muschelschalen, Korallen, Schneckenhäuser, Knochen, Zähne… Von jeher hat sich Prof. Dr. Fritz Aldinger, Direktor der Abteilung Gefügedesign und Materialsynthese und zugleich Lehrstuhlinhaber des Instituts für Nichtmetallische und Anorganische Materialien der Universität Stuttgart, für diese Materialien interessiert. Die von ihm in Tauchurlauben gesammelten Objekte landeten zuweilen unter dem Stuttgarter Elektronenmikroskop. Dabei geht es Fritz Aldinger und seinen Mitarbeitern nicht direkt um die Erforschung der biologischen Strukturen. Vielmehr wollen sie herausfinden, wie sich die Prinzipien der belebten Natur bei dem Prozess der Biomineralisation auf andere technisch-relevante Materialien übertragen lassen. Das Ziel ist, keramische Materialien quasi „im Becherglas“ und bei Raumtemperatur herzustellen: zumindest ohne JUNI 2005 Lotus-Effekt: Bioinspirierte neue Materialien, die ähnlich wie bei der Biomineralisation in der belebten Natur aus einer wässrigen Lösung abgeschieden wurden und deren Oberflächen das für die Taropflanze (Colocausia esculesia) typische Wasser und Schmutz abweisende Verhalten zeigen. aufwändige Maschinen. Das würde den Zugang zu neuen, komplex strukturierten Materialien ermöglichen und enorme Kosten sparen. Die Forschergruppe um Fritz Aldinger befasst sich seit rund zehn Jahren mit dem Thema bioinspirierte Materialien und Synthese und ist damit „Trendsetter“ für die biologisch orientierte Forschung am MPI für Metallforschung. Inzwischen lässt sich Fortsetzung Seite 2 Sie halten die erste Ausgabe von „Focus on Materials“ in den Händen, das neue Forschungs-Bulletin des Max-Planck-Instituts für Metallforschung. „Focus on Materials“ wird künftig zweimal jährlich erscheinen und die interessierte Öffentlichkeit über aktuelle ForschungsHighlights sowie über wichtige Neuigkeiten und Entwicklungen aus dem Institut informieren. Zu den festen Rubriken wird unsere Zusammenarbeit mit den Universitäten Stuttgart und Heidelberg und mit der Industrie in Baden-Württemberg gehören. Auch werfen wir einen Blick zurück auf die wichtigsten Veranstaltungen und Ereignisse im vergangenen Halbjahr. Nicht zuletzt bietet „Focus on Materials“ aktuelle Informationen und Ankündigungen über die kommenden Veranstaltungen. EDITORIAL 01 05 AUSGABE 1 Ich wünsche Ihnen – im Namen des Kollegiums und aller Mitarbeiter des Instituts – eine kurzweilige Lektüre! Prof. Dr. Helmut Dosch Geschäftsführender Direktor A B T E I L U N G M AT E R I A L S Y N T H E S E U N D G E F Ü G E D E S I G N , P R O F. A L D I N G E R Vergleich der Strukturen von synthetischen (oben) und biologischen (unten) Materialien. Links: Die Mineralisation aus einer wässrigen Zinklösung, die durch das aus den AminosäureBausteinen Tryptophan und Glycin bestehende Dipeptid gesteuert wird, erzeugt eine schwammartige Struktur (oben). Diese ist der Blattoberfläche der Taropflanze (Colocausia esculenta, unten) zum Verwechseln ähnlich und weist die gleichen Eigenschaften auf. Dagegen entsteht eine der Austernschale ähnliche Plattenstruktur (rechts, oben), wenn die Aminosäure Arginin die Mineralisation steuert. Die geschichtete Struktur verleiht der Austernschale die bekannt hohe Bruchfestigkeit (rechts, unten). Bild links unten aus Planta 202, 1997 2 µm 200 nm 5 µm 500 nm 2 gezielt eine bestimmte Oberflächenstruktur herstellen. Der Clou dabei: das ganze funktioniert mit einer äußerst simplen Versuchsanordnung. Mineralisation von Zinkoxid Als konkretes Beispiel sei die Mineralisation von Zinkoxid (ZnO) und Zinksalzen aus wässrigen Lösungen heraus gegriffen. Zinkoxid wirkt in Elektroden von Solarzellen oder als Leuchtstoff in Handy-Displays. Biomoleküle, insbesondere Aminosäuren und –paare (Dipeptide) beeinflussen die Ausprägung der äußeren Gestalt (Morphogenese) der Mineralisationsprodukte: je nach Art und Kombination der Aminosäuren / Dipeptide entstehen korn-, stängel-, platten-, schicht- oder schwammartige Strukturen. In Aufbau und NAMEN & NACHRICHTEN Manfred Rühle emeritiert Prof. Dr. Manfred Rühle emeritierte zum 31. März 2005. Seit 1989 ist Manfred Rühle Wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft und war Direktor der Abteilung „Gefüge und Grenzflächen“. Er leitete das MPI für Metallforschung als Geschäftsführender Direktor von 1994 bis 1999. Seine Promotion im Oktober 1966 brachte ihn mit der Transmissions-ElektronenMikroskopie (TEM) in Kontakt und legte den Grundstein für seine wissenschaftliche Karriere. Über Jahrzehnte verkörperte er damit eine Kernkompetenz des MPI für Metallforschung und machte es zum „Mekka der Elektronen-Mikroskopiker“. Manfred Rühle untersuchte die Struktur und Zusammensetzung von inneren Grenzflächen in verschiedenen Materialsystemen. Weltweit einzigartig dabei war die Verbindung von Materialforschung und Mikrostrukturanalytik mit der Elek- tronenmikroskopie. Auch legte er besonderen Wert auf die enge Verknüpfung theoretischer mit experimenteller Materialwissenschaft. Sein zweiter Schwerpunkt lag auf den methodischen Weiterentwicklungen im Bereich der Transmissions-Elektronenmikroskopie. Im Oktober 2005 nimmt Prof. Dr. rer. nat. Dr.-Ing. h. c. Manfred Rühle einen weiteren Ehrendoktor in Empfang: diesen hat ihm die Lehigh University in Bethlehem, Pennsylvania, eine der führenden Universitäten der USA, verliehen. Laut ihrem Präsidenten, Gregory C. Farrington, ehrt die Universität Manfred Rühle „aufgrund seiner herausragenden Forschungsergebnisse und der langjährigen guten Zusammenarbeit zwischen ihm und dem Department für Materials Science and Engineering“. Herzlichen Glückwunsch! Eigenschaften ähneln diese synthetischen Strukturen denen von analogen Biomaterialien auf frappierende Weise. Kontakt: [email protected] F. Aldinger, J. Bill Quelle: Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 873 E, 2005, eingereicht A B T E I L U N G T H E O R I E I N H O M O G E N E R K O N D E N S I E R T E R M AT E R I E , P R O F. D I E T R I C H Ordnungsparameter- und Richtungs-Karten für stabile (a,b) und metastabile (c,d,e) Konfigurationen. Teilchenradius in Einheiten der nematischen Kohärenzlänge R/Í = 5; die elastischen Konstanten bevorzugen eine planare Verankerung an der nematisch-isotropen Grenzfläche. Durchgezogene Linien geben die lokale Orientierungsrichtung an. Das System ist translationsinvariant in z-Richtung und die Orientierungen liegen in der x-y Ebene. Effektives Paarpotential U(d) pro Längeneinheit für planare Orientierungsverankerung an der nematisch-isotropen Grenzfläche und homeotrope Verankerung auf der Kolloidoberfläche, sowohl für stabile als auch metastabile Konfigurationen mit R/Í = 5. Die Einsätze erläutern die entsprechenden Konfigurationen durch Linien konstanten Ordnungsparameters. 3 Effektive Paarwechselwirkungen zwischen Kolloidteilchen an einer nematisch-isotropen Grenzfläche Die Landau-de Gennes freie Energie wird dazu verwendet, die Wechselwirkungen paralleler, zylindrischer Teilchen theoretisch zu studieren, die an einer nematisch-isotropen Grenzfläche gefangen sind. Das Forscherteam von Professor Dietrich hat heraus gefunden, dass das effektive Wechselwirkungspotential nicht monoton ist. Die dazugehörigen Kraft-Abstand-Kurven zeigen Sprünge und Hysterese bei Annäherung bzw. Trennung, bedingt durch die Schaffung bzw. Vernichtung topologischer Defekte. Minimierungsergebnisse deuten ein einfaches empirisches Paarpotential für die effektive Kolloid-Kolloid-Wechselwirkung an der Grenzfläche an. Die Wissenschaftler schlagen vor, dass die grenzflächeninduzierte Wechselwirkung eine wichtige Rolle für die Selbstorganisation und Aggregation von Kolloidteilchen an solchen Grenzflächen spielt. Kontakt: [email protected] D. Andrienko, Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Mainz M. Tasinkevych und S. Dietrich, Max-Planck-Institut für Metallforschung und Institut für Theoretische und Angewandte Physik, Universität Stuttgart Quelle: Europhys. Lett., 70, pp. 95-101 (2005) AKTUELL Neues Zentrum für Transmissions-Elektronenmikroskopie „Die Transmissions-Elektronenmikroskopie ist unabdingbar für die Entwicklung neuer Hochleistungsmaterialien“ betont Prof. Dr. Helmut Dosch, Geschäftsführender Direktor des MPI für Metallforschung. „Dank Professor Rühles Pionierarbeit ist sie zu einer Kernkompetenz der Stuttgarter Max-Planck-Institute geworden, die wir in Zukunft weiter ausbauen müssen. Derzeit läuft die Errichtung des neuen Stuttgarter Zentrums für Transmissions-Elektronenmikroskopie auf Hochtouren.“ Das Zentrum für Transmissions-Elektronenmikroskopie wird das angesammelte Know-How über die Institutsgrenzen hinweg auch anderen Forschungseinrichtungen und der Industrie in Baden-Württemberg zur Verfügung stellen. Kontakt: [email protected] [email protected] A B T E I L U N G P H A S E N U M W A N D L U N G E N , T H E R M O D Y N A M I K U N D K I N E T I K , P R O F. M I T T E M E I J E R Eine fortschreitende kontinuierliche Umwandlung. Der Abstand zwischen den Gitterebenen wurde nur zur besseren Übersicht eingefügt. Austenit (kfz) Atome sind grün, Ferrit (krz) Atome sind blau und zufällig angeordnete Atome sind gelb gekennzeichnet. Die Pfeile zeigen Plätze, bei denen die krz Phase bereits in der Ebene B wächst, bevor die Ebene A sich vollständig umgewandelt hat. 4 NAMEN & NACHRICHTEN Atomare Simulation massiver Phasenumwandlungen Das derzeitige Verständnis der Kinetik von Festkörper-Phasenumwandlungen ist größtenteils phänomenologisch. Die Forscher der Abteilung von Professor Mittemeijer versuchen, ein fundamentales Verständnis der Kinetik von Festkörper-Phasenumwandlungen bis hin zur Ebene atomarer Vorgänge zu erzielen. Die massive Phasenumwandlung erfolgt ohne Diffusion über große Abstände, wobei sich die Ausgangsphase in eine Produktphase mit unterschiedlicher Kristallstruktur aber mit gleicher chemischer Zusammensetzung umwandelt. Die massive Phasenumwandlung von Austenit (Á) in Ferrit (·) in Eisenbasis-Legierungen ist eine technologisch sehr wichtige Phasenumwandlung, die die einzigartigen Eigenschaften dieses Eisenbasiswerkstoffs wesentlich bestimmt. Diese Umwandlung dient daher in unseren Untersuchungen als Modell-Umwandlung. Eine umfassende Kenntnis atomarer Vorgänge bei der massiven Phasenumwandlung liegt nicht vor. Experimentell ist es schwierig, die Struktur einer sich bewegenden Phasengrenzfläche zu untersuchen. Im Rahmen dieses Projekts wurde eine neue kinetische Monte Carlo Methode entwickelt, die gleichzeitig mit mehreren Gitterstrukturen arbeitet. Mit dieser Methode ist zum ersten Mal die Simulation einer massiven Phasenumwandlung innerhalb tragbarer Rechenzeiten möglich. Sie stellt unterschiedliche Kristallgitter als mögliche Plätze für die Atome zur Verfügung. Neben den Gitterplätzen der Ausgangsund Produktphase der Phasenumwandlung gibt es außerdem zufällig angeordnete Plätze für die Atome. Diese zufällig verteilten Plätze ermöglichen es den Atomen, kurzzeitig Positionen zwischen den Gitterplätzen an der Phasengrenzfläche einzunehmen, was sich für die Umwandlung als sehr wichtig herausgestellt hat. Das Wachstum kann auf verschiedene Weise erfolgen. Für große Energiedifferenzen zwischen Austenit und Ferrit wurde kontinuierliches Wachstum mit einer atomar rauen Umwandlungsfront gefunden. Für kleine Energiedifferenzen haben die Wissenschaftler dagegen ein Wachstum von Gitterebene zu Gitterebene mit einer zweidimensionalen Keimbildung gefunden. Die mit der kinetischen Monte Carlo Methode erzielte atomare Beschreibung wird zur Zeit benutzt, um den Zusammenhang zwischen den Energiebarrieren von atomaren Sprüngen zu der gesamten Aktivierungsenergie der Umwandlung zu untersuchen. Kontakt: [email protected] C. Bos, F. Sommer und E. J. Mittemeijer Quelle: Acta Materialia 52, pp. 3545-3554 (2004) Preise und Ehrungen Prof. Dr. Eduard Arzt hat für die interdisziplinäre Forschung in seiner Abteilung den mit 50.000 EUR dotierten Wissenschaftspreis des Stifterverbandes erhalten. Dieser wurde ihm am 23. Juni 2005 im Rahmen der Jahreshauptversammlung der Max-Planck-Gesellschaft verliehen. Prof. Dr. Manfred Rühle hat am 23. Mai 2005 die Ehrendoktorwürde der Lehigh University, Bethlehem, Pennsylvania, USA verliehen bekommen. Überreicht wird sie ihm in den USA am 21. Oktober 2005 anlässlich des „Founders Day“. Dipl.-Ing. Friederike Reichel, Doktorandin in der Abteilung „Phasenumwandlungen, Thermodynamik und Kinetik“, Prof. Dr. Mittemeijer, hat am 18.05.2005 während des Junior-Tages der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e. V. (DGM) die Auszeichnung „Beste Diplomarbeit 2004“ erhalten. Prof. Dr. Frans Spaepen von der Harvard University, Cambridge, USA und Auswärtiges Wissenschaftliches Mitglied des MPI für Metallforschung wurde die höchste Auszeichnung der DGM, die Heyn Denkmünze 2005 zuerkannt. Prof. Dr. Günter Gottstein, Leiter des Instituts für Metallkunde und Metallphysik der RWTH Aachen und Vorsitzender des Fachbeirats des MPI für Metallforschung ist Träger des Werner-Köster-Preises 2004 der DGM. I N T E R N AT I O N A L E K O N TA K T E Prof. Dr. Fritz Aldinger (Mitte) stellt seine Abteilung den türkischen Gästen vor (links: Prof. Dr. Attila Askar, rechts: Prof. Dr. Burak Erman) Die derzeit an den Stuttgarter MPI forschenden Gastwissenschaftler aus der Türkei beteiligten sich engagiert am Besuchsprogramm. TERMINE Türkische Delegation zu Besuch in Stuttgart Im Rahmen einer „Max-Planck-KontaktTour“ durch München, Mainz und Stuttgart besuchten uns am 01. April 2005 Prof. Dr. Attila Askar, Rektor der Koc-Universität in Istanbul sowie der Dekan für Chemie, Prof. Dr. Burak Erman. Die junge, aufstrebende Koc-Universität ist die führende Privatuni der Türkei und hebt sich deutlich von anderen türkischen Institutionen ab. Im Bereich der Materialwissenschaften will sie zur führenden Postdoc-Forschungseinrichtung in der Türkei werden und zudem den Wissenschaftleraustausch mit unseren Instituten aufbauen. U N I V E R S I T Ä T S - K O N TA K T E Am 1. Januar 2002 startete die International Max Planck Research School for Advanced Materials (IMPRS-AM) in Stuttgart. Derzeit beteiligen sich an der Research School 26 Professoren der beiden Stuttgarter Max-Planck-Institute und der Universität Stuttgart. Geleitet wird sie gemeinsam von Prof. Keimer (MPI-FKF) und Prof. Mittemeijer (MPI-MF). Die IMPRS-AM will hoch qualifizierte Nachwuchswissenschaftler aus Deutschland und der ganzen Welt innerhalb von drei Jahren zur Promotion führen. Bewerber müssen sich einem harten Auswahlverfahren unterziehen, bei dem bisher nur 3,6 % der Bewerber erfolgreich waren. Im Moment arbeiten 34 junge Forscher aus 17 Nationen an einer Dissertation im Rahmen der IMPRS-AM. Kernpunkt des Curriculums ist die Summer School mit einem thematischen Schwerpunkt. Als Referenten treten viele nationale und internationale Spitzenforscher auf. Vom 4. - 8. Juli 2005 findet der Workshop zum Thema „Interfaces of Oxides“ statt. Die IMPRS-AM wird am Ende dieses Jahres durch eine unabhängige Kommission evaluiert. Wird sie positiv bewertet, kann die Laufzeit der Research School um weitere sechs Jahre verlängert werden. Kontakt: [email protected] montags 17:00 Uhr, im Semester Materialwissenschaftliches Kolloquium Werner-Köster-Hörsaal 2R4 dienstags 17:15 Uhr, im Semester Physikalisches Kolloquium Uni-Stuttgart: Hörsaal V57.01, Pfaffenwaldring 57 MPI-Campus: Hörsaal 2D5 04. – 08. Juli 2005 Summer School „Interfaces of Oxides“ Internat. Max Planck Research School MPI-Campus Werner-Köster-Hörsaal 2R4 08. Juli 2005 Paul-Peter Ewald Kolloquium 13:30 Uhr, Hörsaal 2D5 ab 17:30 Uhr, Sommerfest im Garten des MPI-Campus 20. – 22. Juli 2005 Gemeinsames Symposium National Institute for Materials Science (NIMS), Tsukuba, Japan und MPI für Metallforschung Kloster Irsee nähere Informationen erteilt Dr. G. Richter, 0711 689-3587 Weitere Informationen finden Sie: http://www.mf.mpg.de/de/veranstaltungen/index.html 5 V E R A N S TA LT U N G E N Eine Mitarbeiterin der Werkstatt erläutert das Berufsbild der Feinmechanikerin. Interessiert betrachten diese Mädchen Spinnen, Käfer und Fliegen - Forschungsobjekte zur Aufklärung biologischer Haftsysteme. 6 Girls´ Day 2005 Max-Planck-Institute gestalten Mädchen-Zukunftstag gemeinsam Bunt, peppig, quirlig...- so kam nicht nur das Logo des "Girls´ Day 2005" daher, sondern auch die 65 Mädchen, die sich am 28. April 2005 zur Ganztagesveranstaltung an den Stuttgarter Max-Planck-Instituten angemeldet hatten. Unser Angebot "Einblicke in moderne Materialforschung" wurde binnen weniger Tage von 42 interessierten Mädchen aus ganz Baden-Württemberg gestürmt. Dazu gesellten sich 22 Töchter, Nichten und Bekannte von Beschäftigten beider Institute. Der Girls´ Day will bei den Mädchen Interesse und Freude an Naturwissenschaften und Technik wecken sowie Ideen für die Berufsorientierung liefern. Unser vielseitiges und abwechslungsreiches Pro- gramm führte an Rasterkraft- und Ionenstrahlmikroskopen vorbei. Die Mitwirkenden erläuterten die Funktionsweise der Organischen Molekularstrahlepitaxie, von Nanoröhrchen sowie von biologischen Haftsystemen bei Fliegen, Spinnen und Geckos. Begeistert waren die Mädchen davon, Rosen in flüssigen Stickstoff zu tauchen, Glaskugeln selber zu blasen und die supraleitende Schwebebahn zu beobachten. Dabei kamen sie mit verschiedenen Berufsbildern in Kontakt. Ein herzliches Dankeschön an alle Mitwirkenden! AKTUELL Dokumentation 2004 Diese Broschüre präsentiert die gesamte Bandbreite der wissenschaftlichen Aktivitäten am MPI für Metallforschung. Zudem listet sie die abgeschlossenen Arbeiten, Ehrungen, Erfindungsmeldungen, Veranstaltungen sowie die Namen der wissenschaftlichen Mitarbeiter, Gastwissenschaftler und Doktoranden auf. Sie erhalten die Dokumentation 2004 von der Geschäftsstelle (Tel.: 0711/6 89-30 46). Ebenso erhalten Sie dort den Sonderband „Veröffentlichungen 1985–2000“. Pressespiegel 2004 / 2005 Das Max-Planck-Institut für Metallforschung ist regelmäßig in der lokalen und (über-) regionalen Presse vertreten. Unsere Pressemitteilungen finden Sie unter www.mf.mpg.de > Über das Institut > Presse. Wenn Sie Interesse an unserem Pressespiegel haben, wenden Sie sich bitte an Claudia Däfler, Tel. 0711 / 689-3094 ([email protected]). AKTUELL Ein Abstand von mehr als 73 nm zwischen den Adhäsionspunkten verringert die Zellhaftung erheblich. Die Nanostrukturen dienen als ein "nanoskopisches Lineal". Wir konnten feststellen, dass es sich bei diesem Abstand um eine universelle Längenskala in verschiedenen Zelllinien handelt. Wir haben eine starre Schablone von zellhaftenden Nanopunkten entwickelt. Jeder Nanopunkt ist mit Liganden (hier: Bindungsmoleküle) für einzelne Integrine (= Rezeptoren, die die Membran durchdringen und für die Haftung verantwortlich sind) bedeckt. Diese Adhäsionspunkte sind mit großer Genauigkeit in Abständen von 28, 58, 73 und 85 nm (Nanometer) auf Deckgläschen aufgebracht. Ihr kleiner Durchmesser lässt die Bindung von nur einem Integrin pro Punkt zu. Bilder: Universität Heidelberg Zellen auf der Nanometerskala Neu am Institut: Abteilung „Neue Materialien und Biosysteme“, Prof. Spatz Zellen erhalten Informationen aus ihrer Umgebung. Ein Schlüsselvorgang dafür ist beispielsweise das Ankleben (Adhäsion) von Zellen an Gewebe. Dieser Vorgang kann bestimmte Fehlfunktionen bei der Zellregulation auslösen, die zur Bildung von Krebs oder zum programmierten Zelltod (Apoptose) führen können. Die Gruppe von Professor Dr. Joachim P. Spatz, der seit September 2004 Wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck- Gesellschaft und Direktor am MaxPlanck-Institut für Metallforschung ist, untersucht das Leben und Sterben von Zellen auf der Nanometerskala. Dafür hat sie Biofunktionalisierungstechniken in Kombination mit einer Nanotechnologie entwickelt. Dieses neue Werkzeug ermöglicht das Verständnis der relevanten Längenskalen in Proteinclustern bei der Zelladhäsion mit einer Auflösung von einem einzelnen Protein. V E R A N S TA LT U N G E N Max Planck Lecture Nach welchen biophysikalischen und molekularbiologischen Kriterien Zellen an Gewebe ankleben und sich darin bewegen, erläuterte Professor Benjamin Geiger während der ersten Max Planck Lecture diesen Jahres am 21. April 2005. Prof. Dr. Benjamin Geiger vom Weizmann Institute of Science, Israel (Dept. of Molecular Cell Biology) ist international eine Autorität im Bereich der Biophysik und der Molekularbiologie. Er gilt als Experte für die Regulation der haftungsvermittelten Zellfunktionen an Grenzflächen. Zu Beginn seines Vortrags warf er einen kurzen aber informativen Rückblick auf den Namensgeber der Lecture, Max Planck. Dann nahm er mit dem anregenden Thema „Exploring the Environment: Mechanisms Underlying Cellular Navigation“ sein Publikum mit in die Welt der Zellen. Zum einen erläuterte er die Komplexität von biologischen Netzwerken und Hierarchien. Zum anderen beleuchtete er die verschiedenen Einflüsse auf die Bewegung von Zellen. Höhepunkt des Vortrags war die Darlegung der molekularen Maschinerie und deren physikalische Funktion, welche Zellen das Ankleben an Gewebe und die Bewegung ermöglichen. Letztendlich bleiben bei diesen Erkenntnissen noch eine Menge Fragen offen, an denen es sich lohnt, weiter zu forschen. Es bietet einen Lösungsansatz, den Einfluss der strukturellen Anordnung einzelner Moleküle oder Molekülcluster, die bei der Zelladhäsion eine wichtige Rolle spielen, auf die Funktion von Zellen zu untersuchen. Kontakt: [email protected] M. Arnold, A. Cavalcanti-Adam, R. Glass, J. Blümmel, W. Eck, H. Kessler, J.P. Spatz Quelle: ChemPhysChem 2004, 3, 383-388 7 A B T E I L U N G S T R U K T U R W E R K S T O F F E , D Ü N N S C H I C H T- U . B I O L O G I S C H E S Y S T E M E , P R O F. A R Z T Mit dem Focussed Ion Beam erstellte Aufnahme eines zerrissenen Hafthärchens des Ampfer-Blattkäfers (Gastrophysa viridula). Fuß des Ampfer-Blattkäfers. Er enthält hunderte der haftenden Bürstenhaare (Setae). 8 Zugversuche an mikroskopisch kleinen biologischen Proben Insekten und Geckos können aufgrund von bürstenartigen Strukturen an ihren Füßen, die wie Klebstoff wirken, an Wänden und Zimmerdecken laufen. Um derartige Haftsysteme technisch umsetzen zu können, müssen wir die Struktur und die mechanischen Eigenschaften der einzelnen Bürstenhaare, genannt Setae, genau kennen. Diese konnten allerdings aufgrund der mikroskopischen Probengröße bisher nicht bestimmt werden. Nun ist dies möglich. Die Forschergruppe der Abteilung von Professor Arzt hat eine Methode entwickelt, die die nötige räumliche Anordnung und Kraftauflösung besitzt, um Zug-, Biegeund Druckversuche an Proben durchzuführen, die nur einige zehn Mikrometer lang und wenige Mikrometer im Durchmesser sind. Die Methode nutzt ein Focussed Ion Beam (FIB) System als in situ Labor zur Herstellung, Fixierung und zum Testen der Probe. Vorteile dieser Methode sind, dass ortsspezifisch Proben aus größeren Objekten herauspräpariert werden können und Zugversuche ohne Probenschädigung durch die Halterung möglich sind. Kontakt: [email protected] S. Orso, U.G.K. Wegst, C. Eberl und E. Arzt I N D U S T R I E - K O N TA K T E IMPRESSUM Ausschreibung: Promotionsarbeit Herausgeber: Max-Planck-Institut für Metallforschung Heisenbergstraße 3 70569 Stuttgart www.mf.mpg.de Hans L. Merkle-Stiftung der Robert BOSCH AG Thema: „In situ-RöntgendiffraktionsExperimente an technologisch relevanten Mehrstoff-Verbundbauteilen zur Bestimmung von Eigenspannungen und strukturellen Relaxation bei thermischer und elektrischer Belastung“. Die Promotionsarbeit wird über die Hans L. Merkle-Stiftung des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft finanziert. Diese Stiftung wurde 1986 von der Robert BOSCH GmbH anlässlich ihres 100-jährigen Firmenjubiläums gegründet. Bewerbungsschluss ist der 31.07.2005 Weitere Informationen sowie die Bewerbungsanschrift unter: www.mf.mpg.de > Über das Institut > Stellenangebote Redaktion: Claudia Däfler Tel: +49-711/689-3094 Fax: +49-711/689-1932 [email protected] Bildnachweis: MPI für Metallforschung, sofern nicht anders angegeben Gestaltung: www.machwerk.com Auflage: 3.000 Stück
