Aktuelle Forschung
Entwicklung von Referenzverbindungen für das Human Biomonitoring
Die innere Belastung des Menschen mit Schadstoffen,
wie z.B. Weichmacher, Lösungsmittel o. a. Verarbeitungsstoffe,
wird zur Früherkennung und Eindämmung möglicher
Gesundheitsgefahren ständig kontrolliert. Das Human
Biomonitoring ermittelt dabei die Konzentration von
Schadstoff-Derivaten in Körperflüssigkeiten, die als Biomarker
den Grad der Exposition anzeigen.
Das IDM entwickelt Synthesestrategien und synthetisiert seit zwei Jahrzehnten solche organischer Referenzverbindungen für das Human Biomonitoring. Dazu gehören z.B. die Standards von oxidativen Derivaten sämtlicher Phthalat-Weichmacher und von deren Ersatzprodukten (Terephthalate, Trimellitate, Hexamoll DINCH und Mesamoll).
Diese Arbeiten wurden auf Derivate weiterer Schadstoffe (UV-Absorber in Sonnencreme, Oxidationshemmer, Prozesschemikalien und Fluorverbindungen) ausgedehnt. Kürzlich ist es dem IDM gelungen, leistungsfähige Darstellungsverfahren für Hauptmetabolite der Neonicotinoid-Insektizide Imidacloprid (Kat.-Nr. 6001), Thiacloprid (Kat.-Nr. 6019) und Flupyradifuron (Kat.-Nr. 6018) zu erarbeiten.
Ansprechpartner: Dr. Hans-Detlev Gilsing
Erfolgreiche Zusammenarbeit mit MaTec Gummiwerk GmbH wird fortgesetzt
In einem neuen Kooperationsprojekt entwickeln MaTec und das IDM jetzt neue umweltverträgliche Formtrennmittel für die Produktion von Gummiformteilen.
Trennmittel sind wichtige Additive und werden als eine dünne Schicht auf die Metallform aufgetragen. Damit wird die Adhäsion zwischen dem Gummi und der Form erniedrigt und der Gummiartikel kann einfacher, beschädigungs- und rückstandsfrei aus dem Formwerkzeug entnommen werden.
Auf Grund der maßgeschneiderten Strukturelemente sollen die neuen innovativen Formtrennmittel eine längere Wirksamkeit als bisher verwendete kommerzielle Produkte besitzen. Für die Reinigung der Formwerkzeuge wird weniger Zeit benötigt und außerdem können diese länger als bisher verwendet werden. Insgesamt kommt es damit zu sinkenden Produktionskosten.
Ein weiterer Vorteil der neuen Trennmittel soll in der chemischen Abbaubarkeit und Immobilisierung der Zerlegungsprodukte bestehen, sodass kein Austritt in die Umwelt erfolgen kann.
Ansprechpartner: Dr. Hans-Detlev Gilsing
Standards für die toxikologische Analytik von Schimmelpilzen
Mykotoxine sind natürliche, sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, die bei Tier und Mensch toxische Wirkungen, bei chronischer Exposition sogar schwere Erkrankungen auslösen.
Zum Verbraucherschutz sind für die Belastung von Lebensmitteln Grenzwerte von wenigen Mikrogramm Mykotoxin pro Kilogramm bzw. Liter Produkt vorgeschrieben. Die analytische Bestimmung von Mykotoxinen in Lebensmitteln erfordert eine aufwändige Vorbereitung der zu untersuchenden Probe, weil Kontaminanten inhomogen in der Matrix verteilt sind. Die eigentliche Gehaltsbestimmung erfolgt dann per HPLC-MS oder GC-MS gegen einen internen Standard. Mit isotopenmarkierten Standards ließen sich die Messverfahren vereinfachen und die Messgenauigkeit deutlich erhöhen. Diese Standards sind aber zur Zeit auf dem Markt nur zu Preisen verfügbar die eine Routineanwendung nahezu ausschließen.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung von
Syntheseverfahren für die 13C2-markierten
Verbindungen von Citrinin, Ochratoxin A und Alternariol und
deren Hauptmetaboliten. Es wird erwartet, dass diese
Referenzverbindungen kostenintensivere, biochemisch erzeugte
Standards auf dem Markt ersetzen werden.
Ansprechpartner: Dr. Hans-Detlev Gilsing
Neues ZIM KF Projekt »HoloDisplay«
Gemeinsam mit vier Partnern bearbeitet das IDM seit
Jahresbeginn das ZIM-Kooperationsprojekt »Polarisationssensitive
Ablenkelemente für Holo3D Displays«. Das
Projektziel besteht in der Entwicklung von Technologien zur
Herstellung schaltbarer Multiplexing-Elemente für
holografische 3D-Displays auf Basis neuartiger
holographischer Volumengitter. Im Gegensatz zu bekannten
Displays erlauben diese Displays eine 3D-Darstellung mit
beliebigen Tiefen. Die zu entwickelnden Displays zeichnen
sich durch eine unbegrenzte 3D-Tiefenschärfe, hohe laterale
Auflösung und ein großes Sichtfeld aus. Vergleichbare
Displays gibt es bisher nicht. Das zweijährige
Teilprojekt des IDM umfasst die Synthese maßgeschneiderter
photosensitiver Monomere sowie Homo- und Copolymere auf
Methacrylat-Basis.
Die Kooperationspartner sind: SeeReal Technologies GmbH, Dresden; Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung, Potsdam-Golm; UP Transfer GmbH an der Universität Potsdam; SYNTHON Chemicals GmbH & Co. KG, Wolfen. Mit dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie marktorientierte technologische Forschungs- und Entwicklungsprojekte der innovativen mittelständischen Wirtschaft in Deutschland.
Ansprechpartner: Dr. Regina Rosenbauer
PPA-Litho-Projekt: Neue Anwendung für den PPA-Resists
In dem 2017 abgeschlossenen Eurostar-Projekt arbeiteten Unternehmen aus der Schweiz, Österreich und Deutschland zusammen. Inzwischen ist es der Allresist GmbH gelungen, die recht aufwändige Synthese der Polyphthalaldehyde (PPA) weiter zu optimieren. Aus diesen Polymeren werden mittlerweile unterschiedliche Resists hergestellt und als »Phoenix 81« vermarktet (AR-P 8100).
Bei SwissLitho AG erfolgte die Testung mit dem Nano-Frazor mit sehr guten und reproduzierbaren Ergebnissen. Das Prinzip ist einfach: Die Resistschicht wird mit einer heißen Nadel abgerastert, bei jedem Tipp verdampft das thermolabile PPA, dadurch werden die Strukturen in die Schicht übertragen.
SwisLitho hat jetzt den NanoFrazor mit einem Laser-Direktschreiber ergänzt. Nunmehr ist es möglich, komplizierte Strukturen wie z.B. Single-Elektronen-Transistoren (SET) kostengünstig herzustellen. Die SET bestehen aus sehr kleinen Strukturen von wenigen Nanometern und relativ großen Details mit einigen 10 µm.
Die Nanometer-Strukturen werden mit dem NanoFrazor geschrieben, die großen Flächen mit dem Laser freigelegt. Durch Einsatz des Lasers verkürzt sich die Schreibzeit um ein Vielfaches. »Phoenix 81« wurde so optimiert, dass nicht nur die heiße NanoFrazor-Nadel, sondern auch Laserlicht die Resistschicht entfernen kann.
Das war für die Allresist GmbH Grund genug, »Phoenix
81« zum Resist des Monats April 2019 zu küren.
Ansprechpartner: Dr. Thomas Köpnick
Quelle: Matthias Schirmer, Allresist GmbH,
www.allresist.de
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