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Innovative Materialien und neue Produktionsverfahren:
Sicherheit im Lebenszyklus und der industriellen Wertschöpfung





Die Nanotechnologie gilt als eine der wichtigsten Technologien des 21. Jahrhunderts und eröffnet eine Vielzahl neuer Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Industriebereichen. Die Herausforderung besteht nach wie vor darin, die Potenziale dieser neuen Technologie voll zu nutzen und zugleich einen verantwortungsvollen Umgang mit ihr zu gewährleisten. Die Nanosicherheitsforschung der letzten 20 Jahre hat sich intensiv der Erforschung von möglichen negativen Begleiterscheinungen und deren Vermeidung gewidmet. Der Schwerpunkt lag dabei insbesondere auf Nanomaterialien aus reinen Substanzen mit enger Größenverteilung und überwiegend sphäroidaler Morphologie (z.B. Titandioxid, Zinkoxid), ergänzt durch einen schmalen Fokus, der auf Kohlenstoffnanoröhrchen und Graphen gelegt wurde.
In der Praxis sind jedoch weit mehr Materialformen im Einsatz. Häufig werden z.B. Hybridmaterialien, bestehend aus zwei oder mehr Substanzen, eingesetzt. Viele der industriell eingesetzten Materialien sind zudem polydispers, d.h. sie enthalten verschiedene Partikelgrößen und weisen oft eine breite Größenverteilung auch über den Nanometerbereich hinaus auf. Zudem basieren viele industrielle Anwendungen auf Materialsystemen, die ihre Struktur bei der Herstellung oder Anwendung verändern (transformieren). Beispiele hierfür liefert die Additive Fertigung, mit dem bekannten Teilbereich des 3D- Drucks. Inwieweit Erkenntnisse der bisherigen Nanosicherheitsforschung auf diese komplexeren Materialgruppen übertragbar sind, ist nicht geklärt. Um all diesen Materialinnovationen gerecht zu werden, soll hier die Forschung um drei Materialklassen erweitert werden:
  1. polydisperse Materialien der industriellen Anwendung (z.B. Pulver aus Metallen und Polymeren für die Additive Fertigung bzw. den 3D-Druck),
  2. Materialien mit besonderen und möglicherweise kritischen Morphologien (z.B. Stäbchen, Plättchen, Fasern) und
  3. hybride Materialien, z.B. mit gemischten organisch/anorganischen Strukturen
Nicht jede Materialvariante kann dabei vollumfänglich im Sinne regulatorischer Anforderungen geprüft werden. Daher besteht ein wesentliches Ziel von InnoMat.Life in der Schaffung oder Erweiterung von Kriterienkatalogen, nach denen auch komplexe Materialien hinsichtlich ihrer Gefährdungs- und Risikopotenziale gruppiert werden können. Das Projekt InnoMat.Life betrachtet dabei die Exposition und das Gefährdungspotential für den Menschen (d.h. Verbraucher- und Arbeitsschutz) und die Umwelt. Und es berücksichtigt den Lebenszyklus der Materialien von der Synthese bis zur Entsorgung.

Um diese Ziele zu erreichen, vereint InnoMat.Life Experten aus Wissenschaft, Behörden und Industrie. Die Erkenntnisse werden nationalen und internationalen Gremien zur Verfügung gestellt, um eine regulatorische Anwendbarkeit der Befunde möglichst frühzeitig zu gewährleisten.





Projekt Mitglieder







Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.


Projekt Nr.:
03XP0216
Projekt Laufzeit: 36 Monate


Förderung: 2.2M €






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