Projekte
Die gravierende Bedeutung von 2D-Materialien lässt sich unmittelbar an der kurzen Zeitspanne von nur sechs Jahren ablesen, welche zwischen der Exfoliation von Graphen im Jahr 2004 und der Verleihung des Nobelpreises für Physik dafür an Geim und Novoselov im Jahr 2010 lag. Eine weiterführende und zukunftsträchtige Entwicklung der 2D-Materialien besteht in den 2D/2D+-Hybridmaterialen (HD). In jüngster Zeit wurde außerdem das enorme Potential von engineered living materials (ELM) für die Realisierung intelligenter und hochfunktionaler Systeme erkannt, mitunter auch in Kombination mit 2D-Materialien. Durch die rasch fortschreitenden Entwicklungen gestaltet es sich oft als enorme Herausforderung einen objektiven Überblick über die aktuelle Forschungslandschaft zu HDs und ELMs zu gewinnen. Unteranderem der breite Umfang, der zu untersuchenden Aspekte erschweren dieses Unterfangen. Zu diesen Aspekten zählen die vielfältigen Möglichkeiten zur Synthese von HDs und ELMs, deren einzigartigen, gezielt kontrollierbaren Eigenschaften, welche mitunter modulierbare Funktionalitäten ermöglichen.
Daneben stehen eventuelle Sicherheitsproblematiken (Toxizität, Auswirkungen auf die Umwelt), die bereits experimentell nachgewiesenen oder vermuteten Nutzungsmöglichkeiten in verschiedensten Anwendungsbereichen, als auch Aspekte zur Skalierung in industriellen Prozessen. An diesem Punkt setzt das hier vorgeschlagenen Projekt PEARL-Mat an. Das Konsortium hat sich das Ziel gesetzt den aktuellen internationalen Forschungsstand, und somit das verfügbare Wissen, zu HDs und ELMs, in allen relevanten Facetten möglichst vollständig darzustellen. Dabei wird PEARL-Mat einen Fokuspunkt auf Potentiale und Chancen für die österreichische Wissenschaftsgemeinde und Industrie legen, während Wissenslücken zu den Materialen identifiziert werden. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, kombiniert PEARL-Mat bibliographische Analysen mit semantischen Werkzeugen, um eine Klassifizierung im Sinne der Identifikation verschiedener Ontologien zu erreichen.
Um ein möglichst vollständiges Bild der Materialien zeichnen zu können, wird PEARL-Mat über Literaturrecherche hinausgehen und Experteninterviews, sowie mindestens einen Stakeholder-Workshop durchführen. Dies wird die Identifikation von Schwierigkeiten ermöglichen, welche eventuell nicht in der Literatur abgebildet werden. Die beiden Konsortialpartner AC2T research GmbH und BioNanoNet Forschungsgesellschaft mbH verfügen über die hierzu notwendige Expertise in den Bereichen Advanced Materials, sowie und Umwelt, Gesundheit und Sicherheit, als auch über Erfahrung in ähnlichen Projekten. Beide Partner sind in umfangreiche und oft komplementäre Expertennetzwerke eingebettet, welche die Realisierung von PEARL-Mat unterstützen werden. Abschließenden wird PEARL-Mat den Versuch unternehmen, ausgewählte Erkenntnisse mittels Abschätzung von Realisierungswahrscheinlichkeit via geeigneter KI-Techniken, wie z.B. Machine Learning, zu validieren.
Projektkoordination
Dipl.Ing. Dr. Ulrike Cihak-Bayr
Projektleitung
AC2T research GmbH
Partner
Zeitraum
- 01.03.2025 - 28.02.2026 (12 Monate)
Keywords
- 2D/2D+-Hybridmaterialien; Engineered Living Materials; Werkstoffdesign; Innovationspotential; Umwelt, Gesundheit und Sicherheit