Physikalische Technik/Informatik

Die Fakultät Physikalische Technik/Informatik vereint die Fachgruppen Informatik, Mathematik und das Leupold-Institut für Angewandte Naturwissenschaften (LIAN). Die studentische Ausbildung erfolgt in den Studiengängen Physikalische Technik, Mikrotechnologie und Informatik sowie in einem Aufbaustudiengang Umwelttechnik, Recycling und in den neu eingeführeten Bachelorstudiengängen Biomedizinische Technik, Umwelttechnik und Regenerative Energien.
Im Jahre 2013 wurden am Institut ein neues Laserlabor und das Nanolab, ein Reinraum-komplex mit moderner Forschungsinfrastruktur, errichtet und in Betrieb genommen. Breit gefächert ist das Spektrum praxisorientierter und anwendungsbezogener wissen-schaftlicher Aktivitäten innerhalb der Fachgruppen Informatik und Mathematik und am Leupold-Institut für Angewandte Naturwissenschaften.

Leupold-Institut für Angewandte Naturwissenschaften (LIAN)

Das Forschungsprofil spiegelt in Schwerpunkten das Studienprofil der Fachgruppe Physikalische Technik mit den reakkreditierten Bachelor-Studiengängen und dem Masterstudiengang "Nano- und Oberflächentechnologien" wider. Wesentliche Gebiete der angewandten Forschung sind Optische Technologien, Nanotechnologien, Medizintechnik, Komposite, Entwicklung nachhaltiger Verfahren und Rehabilitationstechnik und ALD-basierte Beschichtungstechnologien.

Besonderheit der angewandten Forschung des Leupold-Institutes für Angewandte Natur-wissenschaften mit seinen Forschungseinrichtungen im Jacob-Leupold-Bau ist die interdisziplinäre projektbezogene Zusammenarbeit. Physikalisch und chemische Oberflächentechnologien, Entwicklungen unter Nutzung der Reinraumtechnik, Biophotonik und optischer Technologien sowie die Charakterisierung von Mikro- und Nanosystemen mit z. B. oberflächenanalytischen und strukturanalytischen Methoden sind Schwerpunkte praxisnaher Forschung am Institut.

Festkörperoberflächen und -grenzflächen sowie Nanostrukturen rücken mit den zunehmenden Anforderungen an technische Systeme immer mehr in den Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses. So werden im Bereich der optischen Technologien insbesondere für Entwicklungen auf dem Gebiet der Lasertechnik extreme Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit optischer Komponenten gestellt. Andererseits sind dünnste Schichten im Bereich von wenigen Nanometern für die Funktionalität von höchstintegrierten Speicherbauelementen auf der Basis verschiedener Materialsysteme von hochaktuellem Interesse. Dazu kommen Mikrosystemlösungen auf polymerer Basis z. B. für das Gebiet der Rastersondenmikroskopie im Zusammenhang mit der messtechnischen Charakterisierung als ein aktuelles Gebiet der angewandten Forschung. Untersuchungen von Schichtbildungen und Oberflächenmodifizierungen sowie Phasenausscheidungen an Werkstoffgrenzflächen sind Ziele, die im methodischen Komplex Oberflächenanalytik und Strukturanalyse verfolgt werden. Photoelektronenspektroskopie (XPS, UPS), Raster-Sonden-Mikroskopie (STM, AFM) und analytische Rasterelektronenmikroskopie bieten neben der Röntgendiffraktometrie dazu die fortschrittlichsten Möglichkeiten. Labore zu Beschichtungstechnologien und die Plasmatechnik erweitern die Forschungsmöglichkeiten auf innovativen Technologiefeldern. Zukünftig wird die technologieorientierte Forschung und Entwicklung zur Abscheidung ultradünner Schichten mittels ALD-Verfahren (Atomic Layer Deposition) am LIAN verstärkt in den Mittelpunkt rücken.

Die angewandte Forschung aus dem Bereich der Optischen Technologien umfasst neben verschiednen innovativen optischen Messverfahren (CRD-Spektroskopie, optische Verlustmessungen) die Erforschung neuartiger Lichtquellen auf Basis Photonischer Kristallfasern sowie die Entwicklung von Mikrochip- und Faserlasern. Darüberhinaus werden aktuelle Themen aus dem Bereich Biophotonik wie z.B die Multiwellenlängen-Endoskopie oder der Messung von Funktionalparametern (SPO2) bearbeitet. Neue Forschungsansätze beschäftigen sich mit der optischen Analyse von Spannungszuständen in Verbundwerkstoffen und Klebeverbindungen sowie der Lasermaterialbearbeitung mit Faserlasern oder der Entwicklung eines Assistenzsystems für sehbehinderte Menschen.

Neben Werkstoffen, dünnen Schichten und Nanostrukturen sind Kompositen von hohem technischem und materialwissenschaftlichem Interesse. Auf dem Gebiet der Kompositwerkstoffe werden Untersuchungen zu neuen Kunstharzsystemen mit dem Ziel der Standzeiterhöhung von Schleifkörpern durchgeführt. Eine hochwertige TA-FTIR-MS-Kopplung und Dynamische Scanning Calorimetrie bieten gute Untersuchungsmöglichkeiten.

Arbeitsbereiche zu nachhaltigen Technologien, zur Umwelttechnik und begleitenden Analytik sind wichtige Grundlagen für Forschungsprojekte und wissenschaftlich-technische Dienstleistungen der Fakultät. In der Verfahrens- und Recyclingtechnik konzentrieren sich verschiedene Vorhaben auf den Einsatz von Rest- und nachwachsenden Stoffen.

Die dabei untersuchten physikalisch-chemischen Sorptions- und Trennprozesse sind auch für die Wasserreinigung und die Umweltsanierung von Interesse. Aktuelle Arbeitsgebiete sind Entwicklungen von Filterpatronen mit Ionenaustauscheigenschaften aus Naturfasern für die Anwendung in der Wasseraufbereitung sowie angewandte Forschung und Entwicklungen auf dem Gebiet der Brennstoffzelle. Neben Untersuchungen zur Gasreinigung für PEM-FC und SOFC laufen auch Untersuchungen an Mikrobiologischen Brennstoffzellen (MFC). In Laboratorien zur Stoff- und Wirkungsanalyse stehen moderne Messsysteme wie z. B. HPLC, GC-MS, Spektrometrie, elektrochemische Analysenmethoden, Luminometer für den Leuchtbakterientest zur Verfügung.