Wissenschaftliche Publikationen

Achim von Keudell neuer Chefredakteur für Plasma Processes and Polymers

Achim von Keudell ist seit Anfang März einer der vier Chefredakteure von Plasma Processes and Polymers.

MGK-Kolloquium

Virtuelles MGK-Kolloqium 2022

Mit Beginn der zweiten Förderperiode wurden alle Doktorandinnen und Doktoranden der Projekte des SFB 1316 eingeladen, am jährlichen MGK-Kolloquium teilzunehmen. Das Kolloquium fand am 7. und 8. März 2022 online statt und wurde von Maximilian Klich (Projekt A8) und David Schulenberg (Projekt A4) organisiert.

Das Kolloquium diente der Vorstellung der vielen neuen Doktoranden, die dem SFB 1316 in seiner zweiten Förderperiode beitreten. Ohne die Teilnahme der Projektleiter wurde eine zwanglose Atmosphäre für den Austausch von wissenschaftlichen Kenntnissen und Interessen zwischen den Doktoranden geschaffen. Hier konnten sie sich und ihre Projekte vorstellen sowie in Vorträgen oder einer Posterpräsentation einen kurzen Überblick über ihre Projektergebnisse und Zukunftspläne geben. Die Vorträge zu den verschiedenen Forschungsthemen Modellierung, DBD/RF-Entladungen und Plasmen in Flüssigkeiten wurden von den eingeladenen Referenten gehalten und boten eine abgerundete Erfahrung.

Die neue Förderperiode erforderte auch einige Neuwahlen, nämlich die Position des Doktorandensprechers, die bisher Maximilian Klich innehatte, sowie eine Position im Gender Board des SFB 1316, die Lars Schücke (Projekt A7) und Katharina Grosse (Projekt B7) innehatten. Der neu gewählte PhD-Sprecher ist David Schulenberg und Stefanie Bogenrieder (Projekt B4) sowie Lukas Forschner (Projekt B12) sind die neuen Vertreter im Gender Board.

übersetzter Artikel nach Sascha Chur, Projekt B2 des SFB 1316

Öffentlichkeitsarbeit

SFB 1316 ist nun auf Twitter vertreten

Das Research Department Plasmas with Complex Interactions (RDPCI) ist jetzt auf Twitter. Wenn Sie Updates zu Kooperationen, Projektfortschritten und Veranstaltungen erhalten möchten, werden wir Ihnen diese nun auch über @RDPlasma präsentieren. Der Account wird sowohl Informationen über den SFB 1316 und den SFB-TR 87, als auch über die weiteren Projekt innerhalb des RDCPI umfassen.

Awards

Dissertationspreis der Fakultät für Physik und Astronomie für Dr. Katharina Grosse (Projekt B7)

Die Erzeugung von Plasmen in Flüssigkeiten ist für Anwendungen wie die Elektrolyse, Wasserreinigung oder Medizin wichtig, eröffnet aber auch eine Reihe von sehr grundlegenden Fragen. Diese Plasmen werden durch kurze Spannungspulse im Bereich von vielen Kilovolt und wenigen Nanosekunden Dauer erzeugt, die an einer in Wasser untergetauchten Wolframspitze angelegt werden. Um das Verständnis der Zündung dieser Plasmen herrscht eine rege Debatte, da die Elektronenvervielfältigung bei der Plasmazündung entweder innerhalb kleiner Nanovoids, kleinen Frakturen im Wasser, oder als Elektronenlawine im Wasser selbst postuliert wird. In beiden Fällen spielt Feldemission an Grenzflächen oder Feldionisation von Wassermolekülen eine entscheidende Rolle. Frau Dr. Grosse hat die ganze Dynamik diese Plasmen von der Zündung bis zum Afterglow mittels zeitlich aufgelöster Emissionsspektroskopie untersucht und mit Modellierungen der Emission und der Flüssigkeitsdynamik verglichen. Dabei zeigte sie, dass das breite Kontinuum durch Schwarzkörperstrahlung erzeugt wird, die mit einer Temperatur von 7000 K genau der Temperatur von kochendem Wolfram entspricht. Aus der Starkverbreiterung der Balmerlinien der Wasserstoffatome lassen sich Elektronendichten von mehreren 10²⁵ m^-3 ableiten. Weiterhin beobachtet man eine starke Selbstabsorption von Licht aus der Region des Plasmakanals während das Licht von der laufenden Ionisationsfront keine Selbstabsorption zeigt. Daraus lässt sich ableiten, dass das Plasma direkt durch Wasser läuft und nicht innerhalb von Nanovoids gebildet wird. Damit dominiert Feldemission und Feldionisation. Nach diesem ersten Plasmapuls, führt die hohe Leistungsdichte zu dem Phasenübergang von Wasser zu Wasserdampf und Bläschenbildung innerhalb der ersten Mikrosekunde. Der hohe Druck im Bereich von GPa bewirkt eine Ausdehnung des Kavitationsbläschens und die Erzeugung einer Schallwelle, die sich in der Flüssigkeit ausbreitet. Dies konnte mittels Schattenaufnahmen direkt beobachtet werden. Insbesondere erreicht die Schallgeschwindigkeit mehrere 1000 Meter pro Sekunde, was auf den sehr hohen Druck zu Beginn der Entladung hindeutet. Auf der Basis dieser Messung hat Frau Dr. Grosse das Verständnis dieser Plasmen sehr wesentlich erweitert.

Preise

Zwei Auszeichnungen für SFB-Forscher auf der Akademischen Feier 2021

Auf der Akademischen Feier der Ruhr-Universität Bochum wurde der Doktorand David Steuer am 24th November für seine herausragende Arbeit im Rahmen seines Masterstudiums ausgezeichnet. Seine Arbeit "Comparative Investigation of Two-Dimensional Oxygen Distributions in Microplasmas by Optical Methods" wurde zur besten Masterarbeit der Fakultät für Physik und Astronomie im Jahr 2020 gekürt.

Zusätzlich erhielt Dr. Marco Krewing den GdF-Preis für eine herausragende interdisziplinäre Arbeit im Rahmen seiner Dissertation mit dem Titel "Impact of low-temperature plasmas on microorganisms and biomolecules". Wir gratulieren beiden Preisträgern zu dieser besonderen Auszeichnung.

Fotos: M.Sc. David Steuer, Projekte A6, B2 (links) and Dr. Marco Krewing, Projekt B8 (rechts)

Plasmen für die Katalyse

DFG bewilligt zweite Förderperiode des SFB 1316

Systeme zur Stoffwandlung sind ein wichtiger Baustein bei der Nutzung und Speicherung von dezentral erzeugten regenerativen Energien. Der Sonderforschungsbereich 1316 (SFB 1316) „Transiente Atmosphärendruckplasmen – vom Plasma zu Flüssigkeiten zu Festkörpern“ widmet sich der Kombination von Atmosphärendruckplasmen mit der Katalyse, um möglichst flexible Lösungen für diese Stoffwandlung zu entwickeln. „Sie sollen skalierbar, steuerbar und robust gegen äußere Einflüsse sein, wie zum Beispiel Verunreinigungen in den Ausgangsstoffen“, erklärt Prof. Dr. Achim von Keudell, Sprecher des SFB. 

Die erste Förderperiode des SFB 1316 hat sich der Aufklärung der transienten Phänomene in Atmosphärendruckplasmen sowie den Grenzflächenprozessen an der Oberfläche von Katalysatoren gewidmet. Hierbei standen drei Systeme im Zentrum: die plasmakatalytische Umwandlung von Gasen, die Kombination von Plasmen mit der Elektrolyse an der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Festkörper, sowie die plasmagestützte Biokatalyse, bei der Enzyme sehr selektiv neue Moleküle erzeugen. Dabei konnten die Forschenden große Fortschritte erzielen: Sie erreichten zum Beispiel eine genaue Kontrolle der Bildung von Reaktivteilchen in diesen Plasmen. Ebenso konnten sie die atomaren und molekularen Oberflächenprozesse tiefergehend verstehen. 

In der zweiten Förderperiode sollen diese Erkenntnisse zusammengeführt werden, um das Wechselspiel eines Plasmas mit seinen Reaktivteilchen und einer katalytisch wirksamen Oberfläche optimal auszunutzen. Hierzu gibt es viele weitere Fragen, da zum Beispiel in der traditionellen Katalyse im Wesentlichen stabile Moleküle Reaktionspartner sind, während in der Plasmakatalyse, Reaktivteilchen beziehungsweise hoch angeregte Spezies einen bestimmten Reaktionspfad beschleunigen oder unterdrücken können. Auf dieser Basis sollen erste Prototypenanlagen für die Plasma-Katalyse, die Plasma-Elektrolyse und die Plasma-Biokatalyse entstehen. 

Beteiligt am SFB sind neben der RUB als Sprecherhochschule Forscher der Universität Ulm, dem Forschungszentrum Jülich und dem Fritz-Haber-Institut in Berlin.

Konferenz

Japan-Workshop

Vom 29. November bis 3. Dezember 2021 findet ein Workshop zwischen dem CRC1316 und japanischen Universitäten/Forschungseinrichtungen statt. Die Organisatoren sind Prof. Czarnetzki, Satoshi Hamaguchi, Jan Kuhfeld und zwei Doktoranden der Universität Nagoya. Weitere Informationen finden Sie hier.

Bitte beachten Sie, dass die Frist bereits am 27. Oktober abläuft. Die aktive Teilnahme ist nur auf Einladung möglich, aber die passive Teilnahme ist völlig offen. Die Teilnehmer müssen sich in jedem Fall anmelden.

Einblicke in den SFB 1316

Virtuelle öffentliche 360° Tour des SFB 1316

Einblicke in die Projekte und Labore, die Möglichkeit einen Blick auf die verschiedenen Experimente und Diagnostiken werfen und live hierzu Rückfragen stellen - diese Möglichkeit bietet sich für alle Interessierten am 27.10.2021 um 16 Uhr in der virtuellen Führung mittels einer 360° Tour. Die Tour ist an die breite Öffentlichkeit gerichtet und bietet so neben Forschenden und Studierenden auch Interessierten außerhalb der Universität die Möglichkeit, Forschung interaktiv zu erleben und die Projekte näher kennenzulernen.