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Chemnitzer planen Mikrobatterie für „schlauen Staub“

Dr. Minshen Zhu hat für sein "Smart Dust"-Projekt den ersten "ERC Grant" für die TU Chemnitz ein. Foto: Jacob Müller für die TUC

Dr. Minshen Zhu hat für sein „Smart Dust“-Projekt den ersten „ERC Grant“ für die TU Chemnitz ein. Foto: Jacob Müller für die TUC

Europäischer Forschungsrat bewilligt Stipendium für jungen Spitzenforscher

Chemnitz, 10. Januar 2022. Der Materialwissenschaftler Dr. Minshen Zhu will an der Technischen Universität Chemnitz (TUC) eine Mikrobatterie für „schlauen Staub“ („Smart Dust“) bauen. Die winzigen Energiespeicher sollen in Zukunft autarke Logikchips, Sensoren oder Mikroroboter antreiben. Dafür hat der aus China stammende Nachwuchs-Spitzenforscher nun vom Europäischen Forschungsrat ein Start-Stipendium („ERC Starting Grant“) über 1,5 Millionen Euro bekommen. Das hat die TUC heute mitgeteilt. Es handelt sich dabei um den allerersten „ERC Starting Grant“, den die Chemnitzer Uni bisher einwerben konnte.

US-Generäle wollten mit „Smart Dust“ Schlachtfelder überwachen

Das „Smart Dust“-Konzept geht unter anderem auf Vorschläge des polnischen Science-Fiction-Autors Stanislaw Lem zurück. US-Militärs nahmen diese Ideen dann auf: Die Generäle wünschten sich Computer und Sensoren, die nicht größer als ein Sandkorn sind und sich zu intelligenten Schwärmen vernetzen können. Mit diesem allgegenwärtigen Staub wollten sie ihre Schlachtfelder bestreuen, um das Kampfgeschehen stets lückenlos und in Echtzeit verfolgen zu können. Wie weit sie damit praktisch gekommen sind oder ob sie diese Projekte stillschweigend eingestellt haben, ist nicht bekannt.

Ziviler schlauer Staub soll Energie ernten und speichern

Inzwischen bemühen sich aber viele Forscher und Forscherinnen auch um eine zivile Nutzung, zum Beispiel für Funketiketten, die sich von Elektrosmog „ernähren“, für die Bauteil-Überwachung, den Kampf gegen Produktpiraten oder für den Gesundheitssektor. Und zu diesen Pionieren gehört auch Minshen Zhu. Er will mikrometer-kleine Batterien fest in Computerchips und medizinische Mikroroboter integrieren. Dabei möchte er Schichttechnologien aus der klassischen Akku-Produktion auf winzige zylindrische Hochenergiespeicher übertragen.

Rektor freut sich über allerersten „ERC Grant“ für seine Uni

„Durch den ERC Grant stehen nun ausreichend Mittel bereit, um die Herausforderungen bei der Integration von Hochleistungsbatterie-Materialien in Mikrofabrikationsverfahren und parallel die Integration winziger On-Chip-Batterien für Smart-Dust-Technologien zu bewältigen“, betonte Minshen Zhu. Sein Forschungsvorhaben „Smart Dust Batteries Integrated with Near-Zero-Power Surveillance“ (SMADBINS) will er am 1. Februar 2022 offiziell beginnen und an das neue Chemnitzer „Zentrum für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen“ (Main) von Direktor Prof. Oliver G. Schmidt andocken. Der freut sich nun: „Mit Minshen Zhu gewinnen wir einen absoluten Spitzenmann in der Nanotechnologie und Batterieforschung.“

TUC will sich auch ohne Exzellenz-Titel als Spitzenuni profilieren

Das Forschungsprojekt ist Teil von Bemühungen der TU Chemnitz, sich auch ohne den offiziellen Titel als „Exzellenzuni“, wie ihn die TU Dresden trägt, als eine führende ingenieurwissenschaftliche Universität in Deutschland und Europa zu profilieren. Dabei fokussiert sich die Uni-Leitung vor allem auf Energiespeicher, Wasserstofftechnologien, Materialforschung und Robotik. Ein wichtiger Baustein dafür ist das neue „Main“-Zentrum, für dessen Leitung die Chemnitzer den Nanoexperten Prof. Oliver G. Schmidt zuvor aus Dresden abgeworben hatten. Der hatte sich unter anderem als Konstrukteur des weltweit kleinsten steuerbaren Düsen-Mikroroboters hervorgetan. Diese Roboter sollen in Zukunft zum Beispiel besonders präzise Tumore bekämpfen, Medikamente zielgenau in die Körper von Patienten einschleusen und zum Beispiel bei der Gallenkrebs-Prophylaxe helfen.

Prof. Oliver Schmidt vom IFW Dresden und von der TU Chemnitz hat den weltweit kleinsten steuerbaren Roboter mit Hilfe von Mikroelektronik-Technologien gebaut - hier eine Visualisierung. Abb.: TU Chemnitz

Prof. Oliver Schmidt hat am IFW Dresden und an der TU Chemnitz den weltweit kleinsten steuerbaren Roboter mit Hilfe von Mikroelektronik-Technologien gebaut – hier eine Visualisierung. Abb.: TU Chemnitz

Nächster Coup

Das europäische Stipendium für Minshen Zhu ist nun ein weiterer wichtiger Coup für die Chemnitzer. Entsprechend angetan zeigte sich auch TUC-Rektor Prof. Gerd Strohmeier von den jüngsten Akquise-Erfolgen: „Wir freuen uns riesig, dass die TU Chemnitz mit Herrn Dr. Zhu nicht nur einen international herausragenden Nachwuchswissenschaftler gewinnen konnte, sondern durch seinen großartigen Erfolg im Programm ‚Horizon Europe‘ zum ersten Mal in ihrer Geschichte einen ERC Starting Grant vorweisen kann – eine der renommiertesten EU-Forschungsförderungen“, kommentierte er. „Dies unterstreicht die international sichtbare Forschungsexzellenz unserer Universität – sowohl im Bereich der Spitzenforschung als auch im Bereich des wissenschaftlichen Nachwuchses.“

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: TUC, ERC, Digital Impact Labs Leipzig, Oiger-Archiv, Wikipedia