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Physikalische und chemische Technologien

Diese Seite zeigt eine Zusammenstellung der fachlichen Aktivitäten aus den Länderberichten zum Thema "Physikalische und chemische Technologien". Die vollständigen Länderberichte finden Sie auf den Seiten der jeweiligen Länder.

1Amerika

1.1 Argentinien

Physikalische und chemische Technologien

Nanotechnologie

Nano- und Mikrotechnologie werden von der Regierung und der argentinischen Wissenschaft seit einigen Jahren als vorrangige Forschungsgebiete angesehen. Forschung und Entwicklung sowie die Bildung von Nachwuchswissenschaftler/-innen in diesem Sektor werden seit einigen Jahren besonders gefördert. Die FuE-Beteiligung des privaten Sektors ist aktuell noch nicht sehr hoch, dennoch nimmt das Interesse zu. Einige Großunternehmen besitzen schon eigene Forschungseinrichtungen.  

Diese Aktivitäten werden vom Institut für Nanowissenschaft und Nanotechnologie (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, INN-CNEA), das der Nationalen Kommission für Atomenergie (CNEA) zugeordnet ist, koordiniert und geplant. Außerdem organisiert das Institut jährliche Treffen, um den Dialog zwischen Forschungseinrichtungen zu fördern.   

Eine wichtige Rolle spielen die in den letzten Jahren gegründeten privaten Stiftungen, wie die Stiftung für Nanotechnologie (Fundación Argentina de Nanotecnología, FAN). Ihre Haupttätigkeiten sind die Identifizierung von Möglichkeiten nationaler und internationaler Kooperation sowie die Verbindung des privaten und des Forschungssektors. Weitere Möglichkeiten bieten außerdem die bereits errichteten nationalen Netze für Nanowissenschaft und –technologie, da sie für die enge Zusammenarbeit der Wissenschaftler sorgen. 

Hauptforschungsgebiete sind:

  • Elektronik und Informatik, 
  • Metrologie, 
  • Mechanik sowie 
  • Materialien.

Die Forschungseinrichtungen in Argentinien sind heute schon in der Lage, Projekte durchzuführen auf den Feldern der nanostrukturierten Materialien, selbstreinigenden Oberflächen, elektronischen Rischsensoren  und Magnetometern sowie der Oberflächenprozesse für die Entwicklung wasserdichter Materialien.   

Das Atomzentrum Constituyentes (Centro Atómico Constituyentes) beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit angewandeten Projekten der Nanotechnologie. Vor Kurzem wurde der "Nase" entwickelt, ein Sensor, der die Qualität von Lebensmitteln identifizieren kann. Außerdem wird dort an Gas-Sensoren gearbeitet. Ein weiterer Schwerpunkt ist die molekulare Bioelektronik. Zurzeit finanziert die US-Firma Motorola einige Projekte in diesen Bereichen. 

Die Universitäten Buenos Aires und La Plata führen seit mehr als 15 Jahren in ihren eigenen Instituten Forschung auf dem Gebiet der molekularen Elektrochemie durch (Grundlagenforschung und angewandte Forschung). Unterstützt werden sie hauptsächlich vom CONICET. Weitere führende nationale Institute sind das Zentrum für Innovation in Mikro- und Nanotechnologie des renommierten Nuklearinstituts Balseiro und das Nationale Institut für industrielle Technologie (INTI). Auch das Nationale technische Agrarinstitut (INTA) hat sein Interesse geäußert, Aktivitäten in der Nanobiotechnologie durchzuführen.

Projekte internationaler Kooperation

Eine engere Zusammenarbeit zwischen Argentinien und Brasilien im Bereich der Nanowissenschaften und Nanotechnologie garantiert das vor kurzem errichtete brasilianisch-argentinische Zentrum für Nanowissenschaften und Nanotechnologie (CABNN). Das Zentrum kümmert sich hauptsächlich um die Ausbildung von Forscher/-innen den regelmäßigen Austausch von Student/-innen und Wissenschaftler/-innen, die Durchführung gemeinsamer Projekte sowie um die Organisation gemeinsamer Symposien in den oben genannten Bereichen. 

Zur Förderung einer effizienten Zusammenarbeit zwischen Europa und Lateinamerika im Bereich der Nanotechnologie wird das von der niederländischen Universität Twente koordinierte Projekt NanoforumEULA von der EU finanziert. Lateinamerikanische Forscher/-innen erhalten dadurch die Möglichkeit zum Aufenthalt in verschiedenen europäischen Nanotechnologiezentren. Im Vergleich zu Mexiko und Brasilien ist die Beteiligung Argentiniens an diesen Aktivitäten eher gering.

Neue Materialien

Zahlreiche Forschungsinstitute und Wissenschaftler/-innen beschäftigen sich mit der technologischen Erforschung von Materialien. Der einst blühende Sektor leidet seit vielen Jahren unter Geldmangel. Experimentelle Forschung ist angesichts der veralteten Infrastruktur aktuell kaum möglich.

Schwerpunkte sind Design und Verbesserung neuer Materialien. Die Nationale Kommission für Atomenergie (CNEA) koordiniert und überwacht die Aktivitäten des Sektors. Außerdem führt sie seit mehr als einem halben Jahrhundert Forschung und Entwicklungsaktivitäten in ihrem eigenen Forschungsinstitut (Departamento de Materiales) durch. Schwerpunkte liegen in: Keramische und metallische Materialien, Kohlefasern, Leitermaterialien (conductores), Magnete.

Das Nationale Institut für industrielle Technologie (INTI) ist ebenfalls ein wichtiges nationales Forschungsinstitut. Zurzeit wird an der Entwicklung kryogener Prozesse gearbeitet, die die Dauerbeständigkeit der Produkte verbessern sollen.

Das private Forschungsinstitut der Firma TenarisSiderca (Centro de Investigacion industrial Tenaris, CINI) führt seit 20 Jahren Forschungstätigkeiten im Bereich der Eisenkunde aus. Ca. 100 Forscher/-innen beschäftigen sich dort mit Grundlagenforschung im Bereich der Materialien und numerischen Methoden sowie mit angewandter Forschung und Entwicklung von Eisenhüttenprodukten. Das Institut verfügt jährlich über ca. 7 Mio. USD.

Im Juli 2006 wurde die vierte Etappe des Programms zum Fortschritt der Wissenschaft im Technologiebereich durch die Firma DuPont S.A. und CONICET mit dem Schwerpunkt "Neue Materialien" begonnen. In diesem Jahr erhalten Wissenschaftler/-innen mit einem Forschungsschwerpunkt in diesem Bereich finanzielle Unterstützung für ihre Projekte.

Im Bereich der Grundlagenforschung sowie der Ausbildung von Wissenschaftlern/-innen sind unter anderem die öffentlichen Universitäten von Buenos Aires, La Plata und Bahia Blanca, die Nationale technologische Universität (UTN) und die private technische Hochschule Buenos Aires (ITBA) tätig.

Nukleartechnologie

Die argentinische Nukleartechnologie begann vor mehr als einem Jahrhundert mit der Konzeption einer staatlichen Politik zu Förderung dieses Sektors. Dieses führte zur Entwicklung und Konstruktion der zwei in Betrieb befindlichen Atomkraftwerke Argentiniens, der Entstehung von Produktionsstädten für Uran und Wasserstoff sowie zur Errichtung einiger Forschungsinstitute. Im Laufe der Jahre sanken Interesse und finanzielle Unterstützung, so dass das dritte Atomkraftwerk noch nicht in Betrieb genommen werden konnte.

Die im Jahre 1950 gegründete Nationale Kommission für Atomenergie (Comisión Nacional de Energía Atómica, CNEA) ist dem Ministerium für Planung und öffentliche Ausgaben unterstellt. Sie ist die wichtigste Behörde für die friedliche Nutzung der Kernenergie. Aufgabe der Kommission ist es, die Forschung und Entwicklung friedlicher Nutzung auf diesem Gebiet sowie den Technologietransfer in diesem Bereich voranzutreiben. Forschungsprojekte werden primär durch die drei Atomzentren (Bariloche, Constituyentes und Ezeiza s.u.) forciert. Die CNEA hat auch eine eigene Abteilung (Departamento de Materiales), die Grundlagenforschung und Entwicklung im Bereich der Nuklearenergie durchführt. 

Die drei wissenschaftlichen Schwerpunkte im Bereich der Nukleartechnologie sind:

  • Entwicklung von Versuchsreaktoren für Forschung und Produktion,
  • Entwicklung neuer Technologien für die Urananreicherung sowie
  • Forschung, Entwicklung, Produktion und Anwendung von Radioisotopen und der Ionenstrahlung.

Das wichtigste Forschungszentrum für Atomenergie ist das vor mehr als 50 Jahren gegründete Atomzentrum Bariloche (Centro Atómico Bariloche, CAB). Vorangetrieben wird die Forschung und Entwicklung im Bereich der Grundlagenphysik sowie in der angewandten Physik und der Nuklearenergie.

Die wichtigsten Forschungsgebiete sind:

  • Reaktorphysik,
  • Prozesskontrolle,
  • Thermohydraulik,
  • nukleare und radiologische Sicherheit sowie
  • Aktivierung von Neutronen.

Das Institut Balseiro (IB) ist Teil des Atomzentrums Bariloche (CAB) und ist für die akademische Ausbildung von Spitzenwissenschaftlern zuständig.

Das Atomzentrum Constituyentes (Centro atómico Constituyentes) ist ebenfalls mit mehr als 700 Forscher/-innen und Techniker/-innen ein wichtiges Zentrum für Grundlagen- und angewandte Forschung sowie Entwicklung der Atomenergie. Zu seinen Aufgaben gehören außerdem die Konstruktion von Prototypreaktoren und Lehrtätigkeiten.

Forschung und Entwicklung wird außerdem im Atomzentrum Ezeiza (Centro Atómico Ezeiza) betrieben. Hier liegen die Schwerpunkte auf Nukleartreibstoff, radioaktiven Materialien, Lebensmittelbestrahlung, Radioisotopen und Radiochemie.

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1.2 Brasilien

Physikalische und chemische Technologien

In der nationalen Forschungsstrategie Brasiliens ENCTI gehört die Nanotechnologie zu den Zukunftstechnologien, deren Entwicklung vorangetrieben werden soll. Von 101 Nationalen Wissenschafts- und Technologie-Instituten (INCTs) beschäftigen sich zehn mit Nano- und Nano-Bio-Wissenschaften. Trotz der öffentlichen Förderung sind die absoluten Publikationszahlen Brasiliens in diesem Bereich relativ gering. Es sind vor allem die Universitäten USP und UNICAMP, die im Bereich Nanotechnologie forschen.

Das Forschungszentrum für Synchrotronstrahlung (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron - LNLS) in Campinas verfügt über den einzigen Teilchenbeschleuniger Südamerikas und forscht auch im Bereich der Nanowissenschaften.

Brasilien und Argentinien arbeiten zum Thema Nanotechnologieforschung in einem gemeinsamen, virtuellen Zentrum zusammen (CBAN/ CABNN). Das Zentrum konzentriert sich auf Postgraduiertenkurse in brasilianischen und argentinischen Universitäten.

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1.3 Mexiko

Physikalische und chemische Technologien

Nanotechnologie
Der in der Nanotechnologie eingeschlagene Weg Mexikos überrascht ebenso durch das schnelle Wachstum der letzten Jahre wie durch seine anspruchsvollen Ziele. Mexiko nimmt bei der Entwicklung der Nanotechnologie nach Brasilien in Lateinamerika den zweiten Platz ein. Das Land besitzt grundlegende Kapazitäten, um sich vorteilhaft in diesen Megatrend einzureihen.

Es verfügt über 60 Hochschuleinrichtungen mit der Kapazität zur Entwicklung von Nanotechnologie-Projekten mit über 500 Forschern, 66 Postgraduiertenprogramme an 27 Institutionen sowie 157 Labors und 17 Pilotanlagen.

Gegenwärtig werden 340 Forschungsrichtungen im Nanotechnologie-Bereich entwickelt und 191 Projekte bereits durchgeführt. Der größte Teil ist an den folgenden Institutionen angesiedelt: Institut für Materialforschung (IIM) der UNAM (17%), Zentrum für Fortgeschrittene Materialforschung (CIMAV) (15%), Forschungszentrum für Angewandte Chemie (CIQA) (13%), Energieforschungszentrum (CIE) der UNAM (10%) und dem Mexikanischen Erdölinstitut (IMP) (8%).

Die Nationale Universität (UNAM) vereint die meisten direkt mit Nanotechnologie zusammenhängenden Hochschulabschlüsse. Wichtige Institutionen für die Ausbildung von Humanressourcen auf diesem Gebiet sind ferner das Nationale Polytechnische Institut (IPN) und das Zentrum für Forschung und Fortgeschrittene Studien (CINVESTAV).

In Mexiko verfolgt man in der Nanotechnologie einen Weg der Clusterbildung, um sie mit den nationalen und internationalen High-level-Produktionsketten zu verknüpfen. Dazu wurden Pläne zur Schaffung von Hightech-Gewerbeparks wie dem Silicon Border Development Science Park (SBDSP) umgesetzt, dem ersten auf Nanobauteile spezialisierten Hightech-Park in Lateinamerika. Ansonsten sind die Beziehungen zwischen Hochschulen und Industrie spärlich.

Die technologischen Plattformen mit den größten Entwicklungsmöglichkeiten in Mexiko sind:

  • Sol-Gel
  • Vermahlung
  • Sol-Gel-Nassverfahren
  • Verbundwerkstoffe
  • Modellierung und Gestaltung von Geräten.

Politische Rahmenbedingungen
Das Interesse an der Entwicklung der Nanotechnologie wurde von 2001 an im Sonderprogramm für Wissenschaft, Technologie und Innovation (PECITI)  formuliert. In diesem Plan wird die Nanotechnologie als strategisch wichtig und mit hohem Entwicklungspotenzial vorgestellt, insbesondere auf dem Energiesektor durch die Forschungskapazitäten des Mexikanischen Erdölinstituts (IMP).

Die Nanotechnologie wird als strategischer Bereich fortgeschrittener Werkstoffe betrachtet. Ein nationales Nanotechnologie-Programm und gutes ein Netzwerk wissenschaftlichen Austauschs auf diesem Gebiet ist daher notwendig. Bis heute gibt es allerdings in Mexiko keine nationale Initiative bzw. einen Plan für die Nanotechnologie.

CONACYT förderte die Schaffung zweier nationaler Forschungslabors für Nanotechnologie. Das erste, das Nationale Labor für Nanotechnologie (Nanotech), befindet sich in Chihuahua im Forschungszentrum für Fortgeschrittene Materialforschung (CIMAV). Das zweite, das Nationale Labor für Forschungen in Nanowissenschaften und Nanotechnologie (LINAN), hat seinen Sitz in San Luis Potosi im Institut für Wissenschaftliche und Technische Forschung (IPICYT). Beide Labors erhielten je einen Startetat von ca. 1 Million Euro.

Hochschulbereich
In Mexiko existieren verschiedene Institutionen, Labors, Forschungs- und Bildungseinrichtungen, Hochschulen und Institute, die mit Nanotechnologie arbeiten. Es gibt schätzungsweise 60 Institutionen, die Forschung betreiben, über 159 Labors und ca. 340 gegenwärtig entwickelte Forschungsrichtungen zu Nanotechnologie und Nanowissenschaft.

Auf diesem Gebiet arbeiten über 500 Forscher, davon 29% in CONACYT-Forschungseinrichtungen, 18% an der UNAM, 15% im IMP, 8% am IPN und 30% in anderen 20 Institutionen.

Wichtigste Institutionen, Zentren und Labors sind:

  • Zentrum für Fortgeschrittene Materialforschung (CIMAV) in Chihuahua. Dort wurde die "Nationale Anlaufstelle für Nanotechnologie und Neue Materialien" als Kontaktzentrum zum Ausland gegründet (PNC-NM).
  • Drei-Staaten-Zentrum für Nanotechnologie (CTN), hier arbeiten Brasilien, Argentinien und Mexiko zusammen.
  • Instituto Potosino de Investigación Cientifíca y Tecnología, AC (IPICYT)
  • Nationalen Forschungslabor für Nanowissenschaften und -technik (LINAN)
  • Nationale Autonome Universität (UNAM)
    Eins dieser Projekte, IMPULSA, wurde mit dem Ziel geschaffen, multidisziplinäre Forschung zur Lösung nationaler Probleme zu fördern. Das ihm angegliederte Universitäre Nanotechnologie-Projekt (PUNTA) schließt acht Einrichtungen der UNAM ein und beschäftigt auf Nanotechnik spezialisierte Forscher.
  • REGINA ist ein Forschungsgruppen-Netzwerk auf dem Gebiet der Nanowissenschaften mit Forschern aus acht verschiedenen Zentren und Einrichtungen der UNAM.
  • Zentrum für Nanowissenschaften und Nanotechnologie (CNyN) in Ensenada/Baja California
  • Mexikanisches Erdölinstitut (IMP) ist eine auf Energietechnik spezialisierte Institution mit Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Nanotechnik. Es gehört zu den wenigen Einrichtungen, die es zu Patenten im Bereich der Nanotechnologie gebracht haben.
  • Zentrum für Forschung und Fortgeschrittene Studien (CINVESTAV)
  • Nationales Zentrum für Metrologie (CENAM) in Querétaro. Das CENAM beteiligt sich ferner zusammen mit dem National Institute of Measurement Standards (NIMS) Kanadas und dem National Institute of Standards and Technology (NIST) der USA an der Drei-Nationen-Arbeitsgruppe für Nanotechnologie-Standards.
  • Autonome Universität Puebla (BUAP). Die Benemerita Universidad Autónoma de Puebla ist u.a. Sitz des Internationalen Netzwerks für Nanowissenschaften und Nanotechnik. Dieses Netzwerk umfasst mexikanische Wissenschaftler des Nationalen Instituts für Neurologie und Neurochirurgie (INNyN), der Postgraduierten- und Forschungsabteilung der Hochschule für Maschinenbau und Elektrotechnik des IPN (SEPI-ESIME), der Universidad Autónoma Metropolitana, Campus Iztapalapa (UAM-I), der Zweigstellen Zacatenco und Mérida des CINVESTAV, der UNAM und des Nationalen Kernforschungsinstituts (ININ).
  • Nationales Laboratorium für Nanoelektronik (lNN) im Nationalen Institut für Astrophysik, Optik und Elektronik (INAOE) in Puebla.

Technologieparks in Mexiko
Mexiko unterstützt die Clusterbildung in der Nanotechnologie, um nationale und internationale High-level-Produktionsketten zu verknüpfen. Daher wurde die Schaffung von Hightech-Industrieparks gefördert.

Der Silicon Border Development Science Park (SBDSP) wirbt für sich als ersten auf Nanobauteile spezialisierten Hightech-Gewerbepark Lateinamerikas. Er liegt in Mexicali im Bundesstaat Baja California auf einer Fläche von 400 ha. In dem Wissenschaftspark wird die gesamte Kette der Halbleiterherstellung und anderer Hightec-Gewerbe produziert. Auf Seiten Mexikos wird er durch die Bundesregierung und die Landesregierung von Baja California, seitens der Vereinigten Staaten von der Regierung Kaliforniens unterstützt.

Die Regierung des Bundesstaates Puebla hat einen Hightechpark in Huejotzingo angelegt, der Produkte für die medizinische und Automobilindustrie anbietet. Dabei sind das INAOE und das Nationale Institut für Normierung (INN) mit dem Produktionsbereich Mikro- und Nanofertigung verknüpft worden.

In Puebla ist der Technologiepark CIT (Zentrum für Innovation und Technologietransfer) mit direkter Unterstützung durch das dortige Tecnologico de Monterrey (ITESM) eingerichtet worden.

Seit 2005 befindet sich im Bundesstaat Nuevo León der Park für Forschung und Technologische Innovation (PIIT) im Aufbau. Er bildet einen Teil des Projekts "Monterrey – Internationale Stadt des Wissens", mit dem die wichtigsten Bildungs- und Forschungseinrichtungen Mexikos in die Stadt gezogen wurden. Die Autonome Universität Nuevo León (UANL) beteiligt sich an diesem Projekt mit ihrem Zentrum für Innovation, Forschung und Entwicklung im Bereich Ingenieurtechnik und Technologie, in dem das Labor für Nanotechnologie und Nanowissenschaften untergebracht ist. Weitere Forschungseinrichtungen haben sich in diesem Park angesiedelt.

Mit dem Paso del Norte MEMS/NEMS Packaging Cluster ist zwischen Albuquerque/New Mexico und der nordmexikanischen Stadt Chihuahua ein Technologie-Korridor geschaffen worden. Dazwischen liegen die Städte Ciudad Juárez und El Paso, die mit ihren Hochschulen, der Autonomen Universität Ciudad Juárez (UACJ) und der Technischen Universität El Paso, für das Cluster in wissenschaftlicher Hinsicht eine Schlüsselrolle spielen.

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Weitere Informationen
Dokumente

2Asien

2.1 Japan

Physikalische und chemische Technologien

Inspiriert von der US National Nanotechnology Initiative (NNI) und gefördert vom Wirtschaftsverband "Keidanren" hat Japan begonnen, eine eigene Nanotechnologie-Initiative ins Leben zu rufen, die vom CSTP koordiniert wird. Im Rahmen des zweiten Science and Technology Basic Plan wurde dieser Bereich außerdem zu einem der vier wichtigsten Forschungsbereiche erklärt. Für das Haushaltsjahr 2008 wurden vom von der japanischen Regierung 87 Mrd. Yen für Nanotechnologie und Materialforschung veranschlagt.

Die Nanotechnologie wird vor allem beim National Institute for Materials Science (NIMS), dem RIKEN-Institut und dem Japan Atomic Energy Research Institute JAERI gefördert. Als Analyse-Instrument für Nano-Strukturen leistet die Synchrotronanlage "SPRing 8" in Harima (Präfektur Hyôgo) einen wichtigen Beitrag. Nanotechnologie ist ein wichtiger Themenbereich der vom MEXT geförderten Knowledge Cluster. Vier dieser Cluster beschäftigen sich hauptsächlich mit Nanotechnologie: Kyoto, Nagoya, Nagano und Toyama.

Mehrere japanische Firmen haben inzwischen Pläne zur Einrichtung spezieller Laboratorien  für Nanotechnologie bekannt gegeben, RIKEN hat das erste große staatliche Forschungszentrum für Nanotechnologie, das RIKEN Nanotechnology Center, gebaut. RIKEN führt auch ein Großprojekt in der Nanotechnologie durch, das Kyoto Nano Cluster Project (2004 – 2007).

Die Strategiekonzepte für Nanotechnologie des Council for Science and Technology Policy (CSTP) sind:

  • Suche nach Lösungen für soziale Probleme und industrielle Anforderungen
  • Wettbewerbsfähigkeit durch Quantensprünge und massive Industrieanwendungen erhöhen
  • Grundlagen im System der Forschung und Technologie schaffen, die den Prozess der Innovation  beschleunigen.

Ein Ausbildungsprogramm des AIST Nanotechnology Research Institute (NRI) hat im Kooperation mit der Industrie Qualifizierungen zum "Super Executive Engineer" und zum "Super Technology Promoter" für Nanotechnologie eingeführt, die die Bereiche der Ingenieursarbeit und des Marketing für Nanotechnologieprodukte abdecken.

Das METI unterstützt Kooperationen von Industrie und Hochschulen in diesem Bereich und hat zu diesem Zweck eine Arbeitsgruppe eingeführt, die Roadmaps erstellt.

Im White Paper on Science and Technology 2009 werden Nanoelektronik, Bionanotechnologie, Materialforschung und die weitere Vernetzung von Nano- und Materialforschung als Schwerpunktförderbereiche bezeichnet.

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2.2 Republik Korea (Südkorea)

Physikalische und chemische Technologien

Nanotechnologie wird in Südkorea als einer der ökonomischen Wachstumsmotoren angesehen und daher durch diverse Programme gefördert. Als übergeordnete, langfristige Leitlinie gilt der National Comprehensive Development Plan on Nanotechnology (NCDPN), in dessen Rahmen seit dem Jahr 2000 zahlreiche Initiativen zur Förderung von Nanotechnologie vereint wurden. Seit 2015 fokussiert sich die Regierung bei Förderungsinvestitionen insbesondere auf die Kommerzialisierung von Nanoprodukten. Dazu gründeten das Wissenschaftsministerium (damals MSIP, heute MSIT) und das Handelsministerium (MOTIE) 2012 die Nano Convergence Foundation (NCF, Broschüre) und statteten diese bis 2020 mit Projektfördermitteln von 500 Mio. USD aus.

Die folgenden Technologiebereiche wurden als besonders vielversprechend in Bezug auf industrielle Anwendungspotentiale identifiziert: Funktions-Nanofasern, Nanosensoren, Fertigung Nano-elektronischer 3D-Geräte, wearable smart devices sowie Roboter.

Die Zahl südkoreanischer Hochschulen mit eigenen Abteilungen zur Nanoforschung ist von drei im Jahr 2001 über 29 in 2004, 43 in 2010 auf aktuell 78 Universitäten kontinuierlich gestiegen. Ähnliches gilt für die Unternehmen, die im Bereich Nanotechnologie arbeiten. Die größten außeruniversitären Forschungsinstitute, die zur Nanotechnologie forschen, sind das Korea Institute of Science and Technology (KIST), das Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) und das Korea Institute of Materials Science (KIMS). Diese Institute verfügen über ein ausgeprägtes internationales Netzwerk, das sie auch mit renommierten deutschen Forschungsinstituten und Universitäten verbindet.

Aktuell spielen auch die Entwicklungen im Bereich Batterietechnologie eine wichtige Rolle in der koreanischen Forschung. Das MOTIE will mit einem 32,6 Mrd. USD schweren Investmentplan Förderung von autonomen und Elektro-Fahrzeugen vorantreiben. Die koreanische Regierung will ein Elektrofahrzeug mit 500 Kilometer Reichweite, sowie schnellere Ladestationen entwickeln und das Versorgungsnetz für Elektrofahrzeuge mit 10.000 neuen Ladestationen ausbauen (Quelle: 04.02.2018; Mail Business Newspaper).

Führende koreanische Konzerne, wie LG Chem, Samsung SDI und SK Innovation investieren massiv in FuE-Projekte. Dabei halten gegenwärtig allein Samsung SDI und LG Chem zusammen fast die Hälfte des weltweiten Marktanteils im Bereich Akkumulatoren. Insbesondere im Elektrofahrzeug-Batteriemarkt sehen koreanische Unternehmen große Chancen, da immer mehr Automobilhersteller Batterien extern beziehen. Die deutsche Automobilbranche sieht in dem Bereich großes Potential in Kooperationen mit koreanischen Elektronikunternehmen, so kooperiert z.B. BMW mit Samsung SDI.

Neben dem privaten Sektor engagieren sich zahlreiche staatlich finanzierte koreanische Forschungsinstitute (z.B. Korea Institute of Science and Technology KIST, Korea Institute of Energy Research KIER) und Universitäten (z.B. Gwangju Institute of Science and Technology, GIST) im Bereich Batterietechnologie. Ein Leuchtturmprojekt ist das im März 2017 an der Technischen Universität UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology) in Ulsan eröffnete Industry-Academia Battery R&D Center. Es ist eine der in Korea eher seltenen Kooperationen zwischen industrieller und akademischer Forschung.

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3Europa

3.1 Polen

Physikalische und chemische Technologien

Nanotechnologie

In Polen sind viele Forschungsinstitute im Bereich der Nanotechnologie tätig, viele davon sind an den Universitäten angesiedelt. Zu den erfolgreichsten gehören:

  • Technische Universität in Warschau (Fakultät für Materialingenieurwesen, Abteilung Physik)
  • Technische Universität in Poznań (Abteilung für Baumaschinen)
  • Technische Universität in Łódź (Chemische Abteilung)
  • Technische Universität in Katowice (Technische Fakultät)
  • Polnische Akademie der Wissenschaften (Institut für Physik, Institut für physikalische Chemie)
  • Forschungszentrum für Hochdruck, Institut für Niedrige Temperaturen und Strukturelle Forschung)
  • Institut für Technologie von elektronischen Materialien (ITME)
  • Berg- und Hüttenakademie (Abteilung des Materialingenieurwesens)
  • Technische Universität in Częstochowa (Abteilung des Materialingenieurwesens und der Metalurgie)

Die  in der Nanotechnologieforschung tätigen Forscher befassen sich mit Themen wie Anwendung moderner Methoden in den Materialwissenschaften, mit der Entwicklung und Produktion von Nanopartikeln und Nanomaterialien, mit der Verbreiterung des Anwendungssprektrums von Nanomaterialien und einer Intensivierung der Kooperation zwischen Forschung und Unternehmen. 

Zehn polnische technische Universitäten und sieben Wissenschaftsinstitute forschen in den Bereichen Nanotechnologie und Nanomaterialien. 

Polnische Forschungsinstitute aus dem Bereich Nanotechnologie

Institute of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology
 
Mit den Centres of Excellence:

  • NanoCentre (Nanocrystalline Materials: Fabrication, Structure, Modelling, Properties and Applications)
  • PRESAFE (Centre of Competence in Safety of Pressure Equipment)

Institute of Materials Science and Engineering 
Wydział Inżynierii Materiałowej
ul. Wołoska 141
02-507 Warszawa
Tel. (022) 849 99 29
fax (022) 234 85 14
e-mail: wim(at)inmat.pw.edu.pl
 
High Pressure Research Center – UNIPRESS, Polish Academy of Sciences
 
Unipress forscht im Bereich Sythese, Charakterisierung und Sinterung von Nanomaterialien (nanokristalline Pulver) und sehr hohen Drucken.

Institute of High Pressure Physics
ul. Sokolowska 29/37
01-142 Warsaw
POLAND
tel +48 22 632 50 10
fax +48 22 632 42 18
sylvek(at)unipress.waw.pl www.unipress.waw.pl

CELDIS produziert Low Dimensional Structures für Zukunftstechnologien. Der Schwerpunkt liegt auf nanostrukturierten metallischen Materialien mit magnetischen Eigenschaften, Hybridstrukturen, mehrschichtigen Materialien sowie Halbleitern für optoelektronische und elektronische Anwendungen.
 
Centre of Excellence CELDIS
Institute of Physics

Polish Academy of Sciences
AL.Lotnikow 32/46
02-668 Warsaw
Tel.:(+48 22) 843 66 01 / (+48 22) 843 70 01
Fax: (+48 22) 843 09 26
info.ifpan.edu.pl
 
Institute of Electron Technology (ITE) 
ITE ist das wwichtigsten polnische Forschungsinstitut, das einen Fokus auf Halbleitertechnik, Mikro- und Nanotechnologie legt. Es forscht im Bereich von Lasern, Fotodetektoren und Sensoren. Vor kurzem hat ITE zwei Centres of Excellence installliert:
 
- CEPHONA (Physics and Technology of Photonic Nanostructures)
- MANTRAC (Micro- and Nanotechnology Applied Research Centre)
 
Institute of Electron Technology (ITE)
Al. Lotników 32/46
02-668 Warsaw
www.ite.waw.pl/en/index.php

Neue Materialien

Im Bereich Materialforschung sind in Polen verschiedene Forschungseinrichtungen und Universitäten beteiligt. Wichtige Forschungsinstitute, die Informationen bereithalten, sind:

Faculty of Materials Science and Engineering (InMat)
Warsaw University of Technology

Wołoska 141
02-507 Warszawa
Poland
Tel.:. (022) 849 99 29
Fax: (022) 234 85 14
e-mail: wim(at)inmat.pw.edu.pl
 
Department of Materials Science and Engineering
Faculty of Mechanical Engineering
Technical University of Gdansk

G. Narutowicza Str. 11/12
80-952 Gdansk
Tel.: +48 58 347 26 98
Fax: (+48 58) 347 18 15
kim(at)jan.mech.pg.gda.pl

www.pg.gda.pl/~kkrzyszt/index.html


Nukleartechnologie

Trotz der jüngsten Ereignisse in Japan will Polen seine AKW-Pläne nicht fallen lassen und plant den Bau eines Kernkraftwerks im Dreiländereck an der Grenze zu Deutschland und Tschechien. In einer Untersuchung des polnischen Wirtschaftsministerium wurden bereits im vergangenen Jahr zehn mögliche Standorte für ein Kernkraftwerk geprüft. Das geplante Kraftwerk soll eine Laufzeit von 60 Jahren erhalten und ab 2020 in Betrieb gehen. Polen will sich damit in der Energieversorgung von der Abhängigkeit zu Russland lösen. Die operierenden Kohlekraftwerke sind z.T. seit 30 Jahren in Betrieb und werden auf kurz oder lang nicht mehr die Anforderungen der Umweltrichtlinien der EU erfüllen.

Polish Nuclear Society

1990 begann sich eine Gruppe Spezialisten aus dem Bereich der Kernforschung zu formieren, die sich um die wissenschaftlichen Interessen dieses Forschungsgebietes kümmert.

Member Society of European Nuclear Society
c/o IChTJ, 16 Dorodna Street, 03-195 Warsaw, Poland
fax: +48 22 811 15 32
website: ptn.nuclear.pl/index_en.php

The Andrzej Soltan Institute for Nuclear Studies (IPJ)

Das Mutterinstitut dieser Einrichtung befindet sich in Swierk bei Otwock, etwa 35 Kilometer vom Warschauer Zentrum entfernt. Das staatliche Institut forscht in der Grundlagen- sowie angewandten Forschung in den Bereichen der Plasmaphysik, Atomphysik, Elementarphysik und verwandten Feldern.
 
05-400 Swierk/Otwock, Poland
tel. (++48)227180583, fax (++48)227793481
website: www.ipj.gov.pl

Polish Nuclear Physics Network  PNPN Coordinators

Dreizehn polnische Forschungs- und Bildungsinstitutionen haben eine Übereinkunft unterzeichnet, die sie im Polish Nuclear Physics Network PNPN Coordinators zusammenfassen. In diesen Einrichtungen sind mehr als 260 Wissenschaftler angestellt, die sich mit der Nuklearphysik und ihren Anwendungsmöglichkeiten beschäftigen.
 
Kontakte zu diesem Netzwerke laufen über:
 
The Henryk Niewodniczański Institute of Nuclear Physics
Polish Academy of Science

ul. Radzikowskiego 152
31-342 Kraków
 
PNPN Secretary
Hanna Szczekowska
Heavy Ion Laboratory
Warsaw University
ul. Pasteura 5A
02-093 Warszawa
tel.: +48(22)5546326
 
National Atomic Energy Agency
Państwowa Agencja Atomistyki
Krucza 36
00-522 Warsaw
tel.: +22-628 27 22, +22-695 98 00
fax: +22-629 01 64
website: www.paa.gov.pl

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3.2 Russland

Physikalische und chemische Technologien

Nanotechnologie

Nanotechnologie und –materialien gehören zu den durch die russische Regierung und das Ministerium für Bildung und Wissenschaft (MON) definierten prioritären FuE-Bereichen. Das MON hat Anfang Januar 2008 ein Programm zur Entwicklung der Nanotechnologie und –industrie bis zum Jahr 2015 vorgestellt. Es dient der Umsetzung der vom Präsidenten angekündigten Strategie zur "Entwicklung der Nanotechnologie in Forschung und Industrie": Innerhalb von 7 Jahren soll die russische Nanoindustrie ihren Umsatz auf das 130fache auf 26 Mrd. € steigern. Für den Zeitraum von 2008-2015 stellt die russische Regierung Fördermittel in Höhe von 6,5 Mrd. € zur Verfügung. 
Die folgenden Einrichtungen sind in die Durchführung des Programms einbezogen:

  • Der Staatsrat für den Bereich der Nanotechnologie ist zuständig für die Entwicklungsstrategie und politische Entscheidungen,
  • das Ministerium für Bildung und Wissenschaft (MON) ist für die Durchführung der föderalen Zielprogramme verantwortlich,
  • die Russische Akademie der Wissenschaften, welche für die Grundlagenforschung im Nanobereich zuständig ist und dafür eine spezielle Abteilung eingerichtet hat,
  • das Kurtschatow-Institut, das als nationales Laboratorium die wissenschaftliche Koordination des Nanoprogramms übernommen hat,
  • die staatliche Aktiengesellschaft Rusnano (russ: ROSNANO), welche die für die Vermarktung der wissenschaftlichen Erkenntnisse im Nanobereich nötigen Gelder sowie das für erfolgversprechende Ausgründungen nötige Risikokapital zur Verfügung stellt, sowie
  • das Advisory Board (Aufsichtsrat für die Entwicklung der Nanoindustrie) und der Wissenschaftlich-Technische Rat.

Die Fördermittel (Gesamthöhe ca. 3 Mrd. Euro) des bereits früher ins Leben gerufene föderalen Zielprogramms "FuE in prioritären Entwicklungsbereichen des wissenschaftlich-technischen Komplexes 2007-2013" ist zu etwa 50 % in die Förderung des Nanosektors geflossen.

In 2013 wurden Nanotechnologien über Rusnano und den Russischen Fonds für Infrastruktur- und Bildungsprogramme mit rund 713 Mio. Euro gefördert.

Deutsche und russische Initiativen wollen ihre Zusammenarbeit im Bereich Nanotechnologien künftig vertiefen. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Deutsch-Russische Institutspartnerschaft "Energierelevante Nanomaterialien" der Universität Ulm und der Lomonossow-Universität Moskau. Dieses erfolgreiche Kooperationsprojekt wurde an das im Januar 2011 gegründete Helmholtz-Institut Ulm für Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) angebunden. Im Zusammenhang mit diesem Projekt wurde an der Universität Ulm das "Institute for Advanced Energy Related Nanomaterials" eingerichtet.

Nukleartechnologie

Das "Gesetz über die Strukturierung der zivilen russischen Atomindustrie und der zum Nuklearkomplex gehörenden Institutionen" ist seit Februar 2007 in Kraft. Es dient vorrangig dem Ziel, den eingetretenen Rechtsunsicherheiten im Atombereich entgegenzuwirken und dem gegenwärtigen "Status Quo" des russischen Nuklearkomplexes eine gesetzliche Grundlage zu geben. Zusätzlich soll durch eine Neustrukturierung des russischen Nuklearkomplexes eine Trennung der zivilen Betriebe von den militärischen Einrichtungen herbeigeführt werden. Dazu werden die dem zivilen Bereich zuzuordnenden Unternehmen und Institutionen in einer staatlichen Holding "Atomenergoprom" (http://atomenergoprom.ru/en/) als Aktiengesellschaft zusammengefasst. Hauptaufgaben von Atomenergoprom werden die Anpassung der Unternehmen an die ökonomischen Erfordernisse des Marktes im In- und Ausland sowie der Ausbau der Kernenergie in Russland sein. 

Hinsichtlich des Neubaus von Kernkraftwerken zur Strom- und Wärmeerzeugung sollen in den kommenden Jahren jährlich zwei neue Blocks fertig gestellt werden, nach 2015 bis zu drei Blocks pro Jahr. Das Ziel ist, bis zum Jahr 2030 mit insgesamt 40 Atomkraftwerken 25% des russischen Strombedarfs zu decken. 

Im November 2007 hat die Staatsduma das Gesetz über die Schaffung der "GOSKORPORATIA ROSATOM" (http://www.rosatom.ru/en/) verabschiedet. Danach wurde die frühere Agentur "RosAtom" in eine staatliche Holding (Goskoperatia) "ROSATOM" umgewandelt, die von einem Aufsichtsrat überwacht wird. Dieser setzt sich aus jeweils vier Vertretern des Präsidenten, vier Vertretern der Regierung und einem Vorsitzenden zusammen. Unter dem Dach von "ROSATOM" wird u.a. die Aktiengesellschaft Atomenergoprom geführt.

Der Zweck dieser Umstrukturierung ist die Schaffung moderner Nuklearanlagen und damit der Aufbau einer leistungs- und konkurrenzfähigen Nuklearindustrie. Russland will damit seine wirtschaftliche Leistungsfähigkeit weiter diversifizieren und mögliche Exportchancen für Nuklearechnologie nutzen.

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3.3 Ukraine

Physikalische und chemische Technologien

Im Laufe der letzten Jahre wurden von den Wissenschaftlern gemeinsam mit Industrieunternehmen der Ukraine Entwicklungsarbeiten im Rahmen der Nanowissenschaften durchgeführt, die nicht nur für die ukrainische Wissenschaft, sondern weltweit von Bedeutung sind. Die Entwicklung der Forschungen zur Nanowelt sowie verschiedener Nanotechnologien auf der heutigen Entwicklungsstufe wurde in folgenden Hauptrichtungen durchgeführt:

  • Funkelektronik und radioelektronische Komponenten;
  • Bearbeitung von Materialien und Schutzbeschichtungen;
  • Werkstoffkunde;
  • Messung und Ananlyse der Nanostrukturen;
  • neue Stromquellen;
  • Medizin.

Im Rahmen des ukrainischen staatlichen wissenschaftlich-technischen Sonderprogramms "Nanotechnologien und Nanomaterialien" 2010-2014 bewilligte die Nationale Akademie der Wissenschaften der Ukraine 120 Forschungsprojekte mit einer Gesamtfinanzierung von 19,2 Mio. UAH, das Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Ukraine 11 Forschungsprojekte mit Gesamtfinanzierung von 72.1 Mio. UAH (ca. 7 Mio. Euro). Für 2011 waren etwa 2,0 Mio. Euro für die Programmfinanzierung mit der Staatlichen Agentur für Wissenschaft, Innovation und Informatisierung der Ukraine und der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Ukraine als Projektträger vorgesehen.

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4Ozeanien

4.1 Australien

Physikalische und chemische Technologien

Neue Materialien

Die Materialforschung stellt einen der Forschungsschwerpunkte des Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) dar; folgende Bereiche werden dabei abgedeckt:

  • Fibre Science
  • Polymeric Materials
  • Devices Engineering and Systems
  • Surfaces and Nanosciences
  • Analsys and Characterisation
  • Biosciences.

Nukleartechnologie

Die Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO) ist Australiens Forschungsorganisation für Nukleartechnik. Der von ANSTO betriebene Forschungsreaktor High Flux Australian Reactor (HIFAR) befindet sich in der Nähe Sydneys und listet in seinem Profil folgende Forschungsschwerpunkte und Dienstleistungen auf: 

Engineering Services

  • Design & Project Engineering, Manufacture, Assembly & Commissioning
  • Quality Control, Inspection, Testing & Calibration

Environmental Systems

  • Accelerator Mass Spectrometry (AMS)
  • Analysis
  • Atmospheric Radioactivity
  • Coastal and Marine Processes
  • Geochronology
  • Isotope Hydrology
  • Meteorology
  • Microbiology & Biochemistry
  • Nuclear Geophysics
  • Radioecology
  • Radiotracing

Infrastructure and Environmental Management

  • Aquatic Monitoring
  • Ecological Risk Assessment
  • Ion Beam Analysis (IBA)
  • Isotopic Microanalysis of Surfaces (SIMS)
  • X-Ray Analysis

Materials and Engineering Science/Nuclear Technology

  • Ceramics Powder Characterisation & Fabrication
  • Cemented Waste
  • Ceramics Research
  • Cold & Hot Isostatic Pressing
  • Computer Aided Engineering Design
  • DNA Uranium Analysis
  • High Temperature Mechanical Testing & Thermal Shock Test
  • Hot Pressing of Materials
  • Instrumental Indentation
  • Microstructural Characterisation
  • Neutron Activation Analysis
  • Nuclear Analysis
  • Plasma Surface Engineering
  • Remaining Life Assessment
  • Residual Stress Analysis Facilities
  • Scanning Laser Dilatometer
  • Scanning Probe Microscope

Radiopharmaceuticals

  • Neutron Irradiations

Safety and Radiation Science

  • Radiological Instrument Calibration
  • Radiation Protection Consultancies
  • Radiation Safety Training
  • Systems Safety and Reliability.

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4.2 Neuseeland

Physikalische und chemische Technologien

Nanotechnologie

Das MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology ist eines der Centers of Research Excellence, das die neuseeländischen wissenschaftlichen Kapazitäten im Bereich der Nanotechnologie bündelt. Es involviert universitäre Institute ebenso wie Forschungseinrichtungen der Regierung. Schwerpunkte der Forschung sind Materialien für Elektronik und Photovoltaik mit maßgeschneiderten Eigenschaften, nanoporöse Materialien für Energie- und Umweltanwendungen und funktionelle Nanomaterialien für Anwendungen in der Medizin und der Sensorik. 

Nuklearforschung

Neuseeland betreibt Forschung in vielfältigen Bereichen der Nukleartechnologie. An erster Stelle ist hier das Institute of Geological and Nuclear Sciences (GNS) zu nennen, das vornehmlich Grundlagen- und angewandte Forschung in den Bereichen Geo-, Nuklear- und Umweltwissenschaften betreibt. Informationen zu den Bereichen Radiologie und Nuklearmedizin bieten die Australian and New Zealand Society of Nuclear Medicine und das Royal Australian and New Zealand College of Radiologists. Der Bereich Strahlenschutz und Gesundheit wird vom National Radiation Laboratory (NRL) übernommen, das eine Abteilung des Gesundheitsministeriums Neuseelands ist. Vielfältige Forschungsaufgaben werden auch von den Universitäten übernommen. Einen weiterer wichtiger Schritt in der nuklearen Forschungsarbeit Neuseelands wurde mit der Unterzeichnung eines Memorandum of Understanding (MoU) am 04.12.2003 zwischen der Europäischen Organisation für Nuklearforschung (CERN) und der Regierung Neuseelands eingeleitet. Dadurch erhalten neuseeländische Forscher die Möglichkeit, an den vielfältigen CERN-Programmen zu partizipieren. Eine Übersicht über den Forschungsstand in der Nukleartechnologie Neuseelands bietet die Homepage der Internationalen Atomenergiebehörde IAEA.

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