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Synthese von Nanopartikeln zum 3D-Druck von Kompositgläsern

Synthese von Nanopartikeln zum 3D-Druck von Kompositgläsern
Type:Bachelor- oder Masterarbeit
Supervisor:

M.Sc. Patrick Risch

Field of Study:

Chemie, Chemieingenieurwesen, Materialwissenschaften, u. ä.

Links:NeptunLab

Tätigkeitsbeschreibung

3D-Drucker für die Herstellung makroskopischer Bauteile sind vielen Menschen bereits aus dem Alltag bekannt. Ein großes Problem dieser Systeme stellt die begrenzte Materialauswahl dar. Viele für die Life Sciences und Medizintechnik relevante Materialien können hiermit bislang nicht verarbeitet werden. Am Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) wird derzeit ein neuartiger 3D-Drucker auf Grundlage der maskenlosen Mikrostereolithographie entwickelt. Mit diesem System sollen neue Materialien wie z. B. Glas, Keramiken oder hochfluorierte Polymere für das Rapid Prototyping in der Mikrosystemtechnik nutzbar gemacht werden können. Mit dem in der Arbeitsgruppe entwickelten Prozess können bereits reine Quarzgläser in verschiedenen Rapid Prototyping Verfahren gedruckt werden (s. Bilder unten).

Im Rahmen dieser Arbeit sollen Nanopartikel chemisch synthetisiert werden. Die Partikelgrößenverteilung der Nanopartikel soll mittels Wahl der geeigneten Reaktionsparameter gesteuert werden. Im Anschluss an die Synthese werden die Metalloxid-Nanopartikel in polymeren Glasnanokompositen dispergiert und für den Einsatz im 3D-Druck und der Stereolithographie von Kompositgläsern optimiert. Die Arbeit umfasst hierbei folgende Schwerpunkte: 1.) Herstellung von Metalloxid-Nanopartikeln sowie Optimierung der Reaktionsparameter 2.) Integration der Nanopartikel in die Glasnanokomposite zum 3D-Druck von Kompositgläsern sowie deren Charakterisierung.

Ihr Arbeitsgebiet liegt an der Schnittstelle zwischen den klassischen Ingenieurswissenschaften und der Chemie und ist in ein interdisziplinäres Umfeld eingebettet. Sie sollten Spaß an analytischer Vorgehensweise und praktischer, interdisziplinärer Arbeit haben und sich nicht scheuen, neue Themen zu erschließen und Ihr im Rahmen des Studiums erworbenes Wissen auf neue Bereiche auszuweiten.

 

Eintrittstermin: nach Absprache

Vertragsdauer: mind. 4 Monate

Persönliche Qualifikation:
Interesse an praktischer Arbeit und an interdisziplinärem Arbeiten zwischen Ingenieurwissenschaften und Chemie. Grundlagen der organischen und anorganischen Chemie werden vorausgesetzt.

 

 

Quellen:
Kotz, et. al, Nature, 2017, DOI:10.1038/nature22061
Kotz et al., Advanced Materials, 2017

Fachliche Auskünfte

M.Sc. Patrick Risch
Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Mikrostrukturtechnik
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Telefon: +49 721 608-23236
E-Mail: patrick rischSuw0∂kit edu