Ενώσεις σπάνιων γαιών για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας
Ενώσεις σπάνιων γαιών για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας
πηγή:eurasiareviewΤα υλικά που βασίζονται σε μέταλλα σπάνιων γαιών και τις ενώσεις τους είναι ζωτικής σημασίας για τη σύγχρονη κοινωνία μας υψηλής τεχνολογίας.Παραδόξως, η μοριακή χημεία αυτών των στοιχείων δεν έχει αναπτυχθεί ελάχιστα.Ωστόσο, η πρόσφατη πρόοδος στον τομέα αυτό έδειξε ότι αυτό πρόκειται να αλλάξει.Τα τελευταία χρόνια, οι δυναμικές εξελίξεις στη χημεία και τη φυσική των μοριακών ενώσεων σπάνιων γαιών έχουν μετατοπίσει τα σύνορα και τα παραδείγματα που υπήρχαν για δεκαετίες.Υλικά με πρωτόγνωρες ιδιότητες«Με την κοινή ερευνητική μας πρωτοβουλία «4f for Future», θέλουμε να δημιουργήσουμε ένα παγκόσμιο κορυφαίο κέντρο που θα εντοπίζει αυτές τις νέες εξελίξεις και τις προάγει στο μέτρο του δυνατού», λέει ο εκπρόσωπος του CRC, καθηγητής Peter Roesky από το Ινστιτούτο Ανόργανης Χημείας του KIT.Οι ερευνητές θα μελετήσουν μονοπάτια σύνθεσης και φυσικές ιδιότητες νέων μοριακών και νανοκλιμακωμένων ενώσεων σπάνιων γαιών, προκειμένου να αναπτύξουν υλικά με πρωτοφανείς οπτικές και μαγνητικές ιδιότητες.Η έρευνά τους στοχεύει στην επέκταση της γνώσης της χημείας των μοριακών και νανοκλιμακωμένων ενώσεων σπάνιων γαιών και στη βελτίωση της κατανόησης των φυσικών ιδιοτήτων για νέες εφαρμογές.Το CRC θα συνδυάσει την τεχνογνωσία ερευνητών του KIT στη χημεία και τη φυσική των μοριακών ενώσεων σπάνιων γαιών με την τεχνογνωσία ερευνητών από τα πανεπιστήμια του Marburg, του LMU του Μονάχου και του Tübingen.Το CRC/Transregio on Particle Physics εισέρχεται στη δεύτερη φάση χρηματοδότησηςΕκτός από το νέο CRC, η DFG αποφάσισε να συνεχίσει τη χρηματοδότηση του CRC/Transregio «Particle Physics Phenomenology after the Higgs Discovery» (TRR 257) για άλλα τέσσερα χρόνια.Η εργασία των ερευνητών από το KIT (συντονιστικό πανεπιστήμιο), το Πανεπιστήμιο RWTH του Άαχεν και το Πανεπιστήμιο του Siegen στοχεύει στην ενίσχυση της κατανόησης των θεμελιωδών εννοιών που διέπουν το λεγόμενο πρότυπο μοντέλο φυσικής σωματιδίων που περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις όλων των στοιχειωδών σωματιδίων σε μια μαθηματικά οριστική τρόπος.Πριν από δέκα χρόνια, αυτό το μοντέλο επιβεβαιώθηκε πειραματικά από την ανίχνευση του μποζονίου Higgs.Ωστόσο, το τυπικό μοντέλο δεν μπορεί να απαντήσει σε ερωτήσεις που σχετίζονται με τη φύση της σκοτεινής ύλης, την ασυμμετρία μεταξύ ύλης και αντιύλης ή τον λόγο για τον οποίο οι μάζες των νετρίνων είναι τόσο μικρές.Στο πλαίσιο του TRR 257, δημιουργούνται συνέργειες για την επιδίωξη συμπληρωματικών προσεγγίσεων στην αναζήτηση μιας πιο ολοκληρωμένης θεωρίας που επεκτείνει το τυπικό μοντέλο.Για παράδειγμα, η φυσική της γεύσης συνδέεται με τη φαινομενολογία σε επιταχυντές υψηλής ενέργειας στην αναζήτηση «νέας φυσικής» πέρα από το τυπικό μοντέλο.CRC/Transregio για ροές πολλαπλών φάσεων που παρατείνονται για άλλα τέσσερα χρόνιαΕπιπλέον, η DFG αποφάσισε να συνεχίσει τη χρηματοδότηση του CRC/Transregio «Τυρβώδεις, χημικά αντιδραστικές, πολυφασικές ροές κοντά σε τοίχους» (TRR 150) σε μια τρίτη φάση χρηματοδότησης.Τέτοιες ροές συναντώνται σε μια ποικιλία διαδικασιών στη φύση και τη μηχανική.Παραδείγματα είναι οι δασικές πυρκαγιές και οι διαδικασίες μετατροπής ενέργειας, των οποίων η μεταφορά θερμότητας, ορμής και μάζας καθώς και οι χημικές αντιδράσεις επηρεάζονται από την αλληλεπίδραση υγρού/τοιχώματος.Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών και η ανάπτυξη τεχνολογιών που βασίζονται σε αυτούς είναι οι στόχοι του CRC/Transregio που πραγματοποιήθηκε από το TU Darmstadt και το KIT.Για το σκοπό αυτό, τα πειράματα, η θεωρία, η μοντελοποίηση και η αριθμητική προσομοίωση χρησιμοποιούνται συνεργικά.Οι ερευνητικές ομάδες του KIT μελετούν κυρίως χημικές διεργασίες για την πρόληψη πυρκαγιών και τη μείωση των εκπομπών που βλάπτουν το κλίμα και το περιβάλλον.Τα συνεργατικά ερευνητικά κέντρα είναι ερευνητικές συμμαχίες που έχουν προγραμματιστεί για μακροπρόθεσμη διάρκεια έως και 12 ετών, στις οποίες οι ερευνητές συνεργάζονται σε διάφορους κλάδους.Οι CRC επικεντρώνονται στην καινοτόμο, προκλητική, πολύπλοκη και μακροπρόθεσμη έρευνα.
