Kategorie: ‘Mikro- und Nanoeletronik’
Prof. Max Lemme als Co-Autor in Nature Photonics
Die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik gratuliert Prof. Max Lemme zu einer besonderen wissenschaftlichen Leistung: Als Co-Autor hat er an einer Consensus Statement-Publikation in der renommierten Fachzeitschrift Nature Photonics mitgewirkt. Die Veröffentlichung trägt den Titel „Guidelines for accurate evaluation of photodetectors based on emerging semiconductor technologies“ und setzt wichtige Impulse für die internationale Forschungsgemeinschaft.
Eine Consensus Statement-Publikation fasst den aktuellen Wissensstand eines Fachgebiets zusammen und formuliert Empfehlungen, Standards oder Verfahren, die eine verlässliche und einheitliche wissenschaftliche Praxis fördern. Im vorliegenden Beitrag haben führende Expertinnen und Experten aus Forschung und Industrie erstmals ein umfassendes Rahmenwerk für die präzise Charakterisierung, Dokumentation und Vergleichbarkeit von Photodetektoren auf Basis neuartiger Halbleitermaterialien entwickelt.
Der Bedarf an solchen Leitlinien ist groß: Photodetektoren aus innovativen Materialklassen wie organischen Halbleitern, Perowskiten, Quantenpunkten, zweidimensionalen Materialien, Metalloxiden oder Kohlenstoffnanoröhren haben in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte erzielt. Gleichzeitig erschweren uneinheitliche Messmethoden und Berichtsstandards bislang die Vergleichbarkeit verschiedener Studien und damit die wissenschaftliche Weiterentwicklung des Feldes.
Die nun veröffentlichten Empfehlungen schaffen ein gemeinsames Fundament für die Community und unterstützen eine transparente, reproduzierbare und vergleichbare Forschungspraxis. Davon profitieren nicht nur akademische Arbeitsgruppen, sondern auch industrielle Entwicklungsprozesse und die Entstehung zukünftiger photonischer Technologien.
Prof. Max Lemme ist nicht nur Inhaber des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente an unserer Fakultät, sondern auch Geschäftsführer der AMO GmbH, deren Forschungsschwerpunkte eng mit den Themen der Publikation verknüpft sind. Die Entwicklung und Integration neuartiger Materialien für optoelektronische Bauelemente zählt dort zu den zentralen Aktivitäten. Die Beteiligung an diesem internationalen Konsenspapier unterstreicht die große wissenschaftliche und technologische Relevanz dieser Arbeiten.
Die AMO GmbH hat die Veröffentlichung ebenfalls in einem eigenen Beitrag hervorgehoben. Weitere Informationen finden sich auf der Website sowie auf LinkedIn.
Vier RWTH-Forscher in die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften aufgenommen
Die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, kurz acatech, hat vier Wissenschaftler der RWTH Aachen als neue Mitglieder aufgenommen: Fabian Kießling, Max Lemme, Constantin Häfner und Walter Leitner.
acatech ist die zentrale Stimme der Technikwissenschaften in Deutschland und wird von Bund und Ländern als nationale Akademie gefördert. Sie berät Politik und Gesellschaft unabhängig, faktenbasiert und gemeinwohlorientiert in Fragen der technologischen Zukunftsgestaltung. Ihre Mitglieder stammen aus den Ingenieur- und Naturwissenschaften, der Medizin sowie den Geistes- und Sozialwissenschaften. Schirmherr der Akademie ist der Bundespräsident.
Mit der Aufnahme der vier neuen Mitglieder sind nun insgesamt 35 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH Aachen Teil der acatech. Aus der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik gehören neben Professor Max Lemme bereits Professor Rainer Waser, Professor Dirk Uwe Sauer, Professor Jürgen Roßmann, Professor Rik W. de Doncker und Professor Steffen Leonhardt der Akademie an.
Max Lemme: Forschung an der Elektronik der Zukunft
© Martin Braun
Professor Max Lemme ist Inhaber des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente an der RWTH Aachen und Geschäftsführer der AMO GmbH. Seine Forschung konzentriert sich auf neuartige elektronische und optoelektronische Bauelemente, die auf zweidimensionalen Materialien wie Graphen basieren. Ziel ist es, diese Materialien in zukünftige Mikro- und Nanoelektronik, Sensorik und neuromorphe Rechnersysteme zu integrieren. Zudem ist Lemme Sprecher des Zukunftsclusters NeuroSys.
Neben ihm wurden drei weitere herausragende Forscher der RWTH Aachen in die acatech aufgenommen: Professor Fabian Kießling, Direktor des Helmholtz Instituts für Biomedizinische Technik und Pionier der molekularen Bildgebung, Professor Constantin Häfner, Vorstand für Forschung und Transfer der Fraunhofer-Gesellschaft und Experte für Hochleistungslaser, und Professor Walter Leitner, Lehrstuhlinhaber für Technische Chemie und Petrolchemie sowie Direktor am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion.
Die Aufnahme würdigt ihre wissenschaftlichen Leistungen und ihren Beitrag zur Weiterentwicklung der Technikwissenschaften in Deutschland.
Beobachtung von 2D‑Memristoren mit Operando‑TEM: Ein weiterer Schritt in Richtung neuromorphic Computing
Das Verständnis der Dynamik leitfähiger Filamente in memristiven Bauelementen auf Basis zweidimensionaler (2D-)Materialien wurde durch ein Forschungsteam der AMO GmbH, der RWTH Aachen University (Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente), und des Forschungszentrums Jülich wesentlich vorangebracht.
Die Forschenden setzten Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) ein, die statt Licht einen Elektronenstrahl zur Bildgebung nutzt. Aufgrund der kurzen Wellenlänge der Elektronen lassen sich Strukturen bis hinunter zum atomaren Maßstab abbilden. Die Messungen erfolgten operando, das heißt, die 2D‑Bauelemente wurden während des elektrischen Betriebs beobachtet, nicht nur davor oder danach. Dadurch lassen sich Phänomene im Nanometerbereich in Echtzeit verfolgen.
Memristoren sind ein Schlüsselelement des neuromorphen Rechnens, da sie Rechnen und Speichern am selben Ort vereinen. Somit sinkt der Energiebedarf von Rechenoperationen drastisch.
Für diese Studie wurden zweidimensionale Schichten aus Molybdändisulfid (MoS₂) verwendet. MoS₂ ist eine vielversprechende chemische Verbindung für memristive Bauelemente, weil seine atomar dünne, geschichtete 2D‑Struktur interschichtliche van‑der‑Waals‑Lücken aufweist. Das sind nanoskalige Abstände, die durch schwache van‑der‑Waals‑Wechselwirkungen stabilisiert werden und effiziente Transportpfade für Ionen und Metallatome bereitstellen. Diese Pfade ermöglichen die kontrollierte Bildung und Auflösung leitfähiger Filamente und damit das resistive Schaltverhalten, das für den Betrieb der Bauelemente erforderlich ist.
Abbildung 1 – Schichten eines zweidimensionalen Memristors und Pd/Ag‑Elektroden zur Erzeugung einer Potentialdifferenz – nature.com
Unter angelegter Spannung beobachteten die Forschenden Silberionen direkt, wie sie sich durch das MoS₂‑Medium entlang von Oberflächenpfaden, innerhalb interschichtlicher van‑der‑Waals‑Lücken und zwischen Bündeln bewegten. Dort lagern sie sich zu metallischen, leitfähigen Filamenten zusammen, die die Elektroden überbrücken und das Bauelement in einen niederohmigen Zustand versetzen; eine Umkehr der Polarität löst diese Filamente auf und führt das Bauelement in den hochohmigen Zustand zurück. Um die Schaltzuverlässigkeit sowie die Ursachen anomaler Ereignisse und der Zyklus‑zu‑Zyklus‑Variabilität direkt zu bewerten, wurde die operando‑TEM‑Bildgebung mit Strom‑Spannungs‑Messungen synchronisiert. Dies ermöglichte es, die Keimbildung, das Wachstum, die Bewegung und den Bruch einzelner Filamente in Echtzeit zu verfolgen und diese physikalischen Ereignisse mit elektrischen Signaturen zu korrelieren. Aus diesen Beobachtungen leiteten sie die Faktoren ab, die die Schaltleistung beeinflussen, und formulierten konkrete Empfehlungen für die Auslegung und den Betrieb von Bauelementen.
Abbildung 2 – Bildung und Auflösung von Silberfilamenten im TEM
Abbildung 3 – Silberkontrast im TEM
Diese Ergebnisse liefern konkrete Ansatzpunkte, um memristive Synapsen für neuromorphes Rechnen zuverlässiger zu machen. Indem ermittelt wird, wo Silberfilamente entstehen (auf MoS2‑Oberflächen, in interschichtigen van‑der‑Waals‑Lücken und zwischen MoS2‑Bündeln), und ihre Größen quantifiziert werden, wird eine gezieltere Kontrolle von Keimbildung und Wachstum der Filamente möglich. Durch die Anpassung der MoS2‑Morphologie und der Bauelementgeometrie können Ingenieur:innen die SET/RESET‑Spannungen einstellen und die Filamentdicke begrenzen und damit Schaltstrom und Energiebedarf optimieren. All diese physikbasierten Erkenntnisse unterstützen eine mechanismenbasierte Bauelementauslegung und Betriebsführung und erhöhen die Stabilität, Effizienz und Skalierbarkeit memristiver Hardware für neuromorphe Systeme.
Mit Blick nach vorn: Sobald sich die Filamentdynamik programmatisch steuern lässt und die Gerätevariabilität beherrscht ist, könnten neuromorphe Systeme vom Laborprototyp zu wafergroßen Beschleunigern reifen, die direkt auf dem Chip lernen, im Mikrowatt‑Leistungsbereich arbeiten und sich einer gehirnähnlichen Energieeffizienz annähern. Hybride Crossbars aus 2D‑Materialien, auf CMOS integriert, könnten dichte, 3D‑gestapelte „synaptische Gewebe“ ermöglichen. Memristoren lernen so ein lebenslang On‑Chip, was die Anpassungsfähigkeit der Robotik vorantreibt. Mit nativer Plastizität auf Bauelementebene könnten künftige Maschinen sich kontinuierlich an ihre Umgebung anpassen, sensorische Datenströme in Echtzeit verdichten und interpretieren sowie robuste Intelligenz in batteriebetriebenen Wearables und autonomen Agenten liefern. Dies ist ein messbarer Schritt hin zu gehirninspirierten Rechnerarchitekturen, die die Grenzen klassischer digitaler Systeme hinter sich lassen.
Quelle: nature.com
Die Abbildungen stammen aus der oben genannten Quelle. Sie sind nicht in ihrer Originalgröße und wurden zur besseren Verständlichkeit angepasst.
Fröhliches Brückenbauen von Neurowissenschaften über Computertechnik zur KI
Im Rahmen der RIA-Vorträge wird Seniorprofessor Rainer Waser am 18. Juni 2025 die Schnittstellenforschung der Gebiete Neurowissenschaften, Computertechnik und KI vorstellen.
In seinem Online-Vortrag mit anschließender Diskussionsrunde wird Professor Rainer Waser vom Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik 2 der RWTH Aachen University und vom Peter Grünberg Institut 7, Elektronische Materialien, des Forschungszentrums Jülich auf aktuelle Konzepte, Lösungen, Folgen und Perspektiven der Forschungskollaboration verschiedener Fakultäten eingehen. Die eineinhalbstündige Veranstaltung kann über Zoom kostenfrei besucht werden und beginnt um 17 Uhr.
Aufgrund seiner herausragenden Forschung wurde Professor Rainer Waser mit dem Leibniz-Preis 2014 ausgezeichnet. Seine interdisziplinäre Ausrichtung war dabei ein entscheidender Faktor. Anfang des Jahres 2025 wurde ihm die Ehren-Seniorprofessur der RWTH Aachen University verliehen. Er widmet sich weiterhin der Erforschung memristiver Phänomene, dem neuromorphen Computing und der Beziehung zwischen funktionalen Oxiden und ihrer Defektchemie.
„Mich nicht nur in eine Disziplin zu vertiefen, sondern Brücken zu bauen, hat mich mein Leben lang angetrieben“, so der Forscher über seine Motivation.
Die Regionalgruppe Informatik Aachen (RIA) ist Teil der deutschen Berufsvertretung für Informatiker und Informatikerinnen, der Gesellschaft für Informatik. Die Mitglieder dieser Gruppe kooperieren mit dem Ziel, einen Informationsaustausch zu ermöglichen, relevante Themen zu erörtern und die gemeinsamen Interessen in den Bereichen Informatik und IT in der Region zu vertreten. Es besteht eine enge Kooperation zwischen RIA und REGINA e.V., dem Regionalen Industrieclub Informatik Aachen der RWTH und der Fachhochschule Aachen.
Die Gesellschaft für Informatik ist eine lokal sowie international agierende Organisation, die als Türöffner in die Berufs- und Wissenschaftswelt fungiert. Sie ermöglicht den Informatikern und Informatikerinnen im Beruf einen kontinuierlichen Austausch mit der Wissenschaft. Sie fungiert als intermediäre Instanz, die Wissenschaft und Praktiker aus Industrie und Verwaltung zusammenbringt und deren Interessen in der Politik vertritt.
Die Teilnahme an der Veranstaltung ist über diesen Zoom-Zugang möglich. In der Playlist des YouTube-Kanals des Lehrstuhls für Software Engineering wird ein Video des Vortrags und der Diskussion kurz nach dem Ende der Veranstaltung zur Verfügung gestellt.
Sollten Sie Interesse an Informationen zu zukünftigen RIA-Vorträgen haben, so besteht die Möglichkeit, dies über die E-Mail-Adresse vortrag@i3.informatik.rwth-aachen.de zu melden.
Neue Dimensionen für Mikroelektronik: RWTH und TU Dresden starten gemeinsames Großprojekt
Künstlerische Visualisierung eines gestapelten Chips in Form eines Wolkenkratzers. © TU Dresden / cfaed
Professor Max Lemme ist Co-Sprecher des neuen DFG-Sonderforschungsbereichs „Active-3D“. Ziel ist die weitere Leistungssteigerung von Mikrochips, indem das bislang ungenutzte Volumen über der Chipfläche in die Funktion integriert wird.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert mit dem neuen Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB/TRR-404) Zukunftsweisende Elektronik durch aktive Bauelemente in drei Dimensionen (Active-3D) ein wegweisendes Forschungsprojekt, das die Miniaturisierung in der Mikroelektronik in eine neue Phase führen will. Mit Professor Max Lemme, Inhaber des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente an der RWTH Aachen University, ist ein renommierter Wissenschaftler der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik als Co-Sprecher an zentraler Stelle beteiligt. Gemeinsam mit Professor Thomas Mikolajick von der TU Dresden koordiniert er das Verbundprojekt, an dem mehrere Universitäten und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen beteiligt sind.
Das Ziel des Sonderforschungsbereichs: Die dritte Dimension elektronisch nutzbar machen. Während herkömmliche Chips vor allem in der Fläche optimiert wurden, soll nun auch das darüber liegende Volumen – also der Bereich der sogenannten Metallisierungsebene (Back-End of Line, BEOL) – für aktive Bauelemente, die Logik- und Speicherfunktionen sowie schaltbare Verbindungen ermöglichen, erschlossen werden. Auf Basis neuer Materialien werden innovative Bauelemente entwickelt und in Schaltungen und Systeme integriert, die Verbesserungen in Bezug auf die Schlüsselindikatoren Leistung, Verarbeitungsgeschwindigkeit und Fläche versprechen. Material, Technologie und Schaltkreise werden im Rahmen des Technologie-Design-System-Co-Entwicklungsansatzes gleichzeitig neu entwickelt. Dadurch ist es möglich, Funktionalitäten über das bisher der passiven Verdrahtung vorbehaltene Volumen zu verteilen und somit das gesamte Volumen des Chips auszunutzen. So könnten völlig neue 3D-Elektroniksysteme entstehen, die nicht nur leistungsfähiger, sondern auch energieeffizienter und kompakter sind.
„Mit dem TRR ‚Zukunftsweisende Elektronik durch aktive Bauelemente in drei Dimensionen (Active-3D)‘ wird Deutschland und Europa in der Mikroelektronik-Grundlagenforschung gestärkt“, erklärt Professor Mikolajick. „Die involvierten Forscher:innen an den verteilten Standorten ergeben zusammen eine optimale Voraussetzung für das Erforschen der Nutzung des gesamten Volumens eines Chips für aktive Bauelemente.“
Bereits mit dem Auftakt des Großprojekts ist ein schlagkräftiges Netzwerk, das an der Spitze der internationalen Elektronikforschung mitwirkt, entstanden. Zu den Partnern zählen das Forschungszentrum Jülich, die AMO GmbH, die NaMLab gGmbH, das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle und die Ruhr-Universität Bochum. Das Format des Sonderforschungsbereichs/Transregio ermöglicht eine enge, standortübergreifende Zusammenarbeit. Die RWTH und die TU Dresden teilen sich die wissenschaftliche Verantwortung und bringen jeweils komplementäre Schwerpunkte ein. Darüber hinaus werden Nachwuchswissenschaftler:innen weiterer Hochschulen und außeruniversitärer Forschungseinrichtungen eingebunden. Rund 15 Promotions- und Postdoc-Stellen sind bereits besetzt, eine weitere Stelle ist noch ausgeschrieben. Im Projektverlauf sollen weitere Stellenangebote folgen.
Offene Stellenanzeigen werden auf der Homepage des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik zu finden sein.
Graphen in der Mikroelektronik – Forschung für die Serienreife
Professor Max Lemme ist Inhaber des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente an der RWTH Aachen University und Direktor der gemeinnützigen Forschungseinrichtung AMO GmbH. © Martin Braun
Im Rahmen des abgeschlossenen europäischen Projektes 2D-Experimental Pilot Line (2D-EPL) wurden bei der AMO GmbH zwei Multiprojekt-Wafer-Läufe realisiert, in deren Fokus die Großserienproduktion von elektronischen Bauelementen auf Basis von Graphen stand.
Die Entdeckung von Graphen und anderen zweidimensionalen Materialien erfolgte im Jahr 2004 und wird als potenziell revolutionär für den Fortschritt in der Mikroelektronik angesehen. Die hohe Ladungsträgerbeweglichkeit, die breitbandige optische Absorption, die geringe Dicke und die große mechanische Festigkeit des Materials weckten große Erwartungen für den Einsatz von Graphen in der Elektronik, Optoelektronik und Sensorik.
„Es gibt inzwischen zahlreiche Publikationen, die Prototypen von Bauelementen auf der Basis von 2D-Materialien zeigen, deren Leistungen deutlich über dem Stand der Technik liegen“, sagt Cedric Huyghebaert, technischer Leiter des 2D-Experimental Pilot Line-Projekts.
Dennoch hat die Halbleiterindustrie bislang keine kommerziell nutzbaren Graphen-Bauelemente hergestellt. Dies ist auf eine Reihe von Herausforderungen zurückzuführen, darunter beispielsweise das Graphenwachstum, die Graphenübertragung und -reinigung. Der Übergang von wissenschaftlichen Experimenten, die nur wenige Graphen-Bauelemente umfassen, zu realen Anwendungen, die auf zuverlässigen Herstellungsverfahren für die Massenproduktion basieren, stagniert.
Die 2D-EPL war ein von der Europäischen Kommission mit 20 Millionen Euro gefördertes Projekt, das darauf abzielte, die technische Realisierbarkeit der Herstellung von Geräten auf der Basis von Graphen und anderen zweidimensionalen Materialien in großem Maßstab zu demonstrieren und somit die Markteinführbarkeit zu fördern. Zu diesem Zweck wurden im Zeitraum vom Oktober 2020 bis September 2024 sämtliche Akteure entlang der Wertschöpfungskette gebündelt und insgesamt fünf Multiprojekt-Wafer-Läufe (MPW-Läufe) realisiert. Da neben der Entwicklung von Prozessmodulen auf Industrieniveau auch die Lieferung von graphenbasierten Geräten an Kunden ein weiteres Ziel darstellte, bestand bei jedem dieser Läufe für Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen die Möglichkeit, ihre Bauelemente auf einem Wafer-Chip kundenspezifisch bearbeiten zu lassen.
„Unser endgültiges Ziel ist es, zu zeigen, dass es möglich ist, eine breite Palette von Geräten auf der Grundlage zweidimensionaler Materialien in einer Weise herzustellen, die für die Industrie interessant ist, und jeder projektübergreifende Wafer-Lauf soll einen Meilenstein in diese Richtung setzen“, erklärt Professor Max Lemme, wissenschaftlicher Direktor der AMO GmbH und Inhaber des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente an der RWTH Aachen.
Die AMO GmbH führte den ersten und dritten Multiprojekt-Wafer-Lauf in einer hochmodernen Reinraumumgebung aus. Im Rahmen des ersten MPW-Laufs erfolgte die Definition von Graphen-Feldeffekttransistoren mit freiliegenden Graphenkanälen für chemische und Biosensor-Anwendungen, während im Rahmen des zweiten MPW-Laufs die Definition von Transistoren mit dielektrischer Verkapselung für elektronische Anwendungen realisiert wurde. Dabei wurden die spezifizierten Leistungsparameter für Beweglichkeit, Ladungsneutralpunkt, Schichtwiderstand und Kontaktwiderstand gemessen. Wurden die Zielwerte erreicht und wies die lichtmikroskopische Analyse eine akzeptable Qualität in Bezug auf Lift-off und Ätzen auf, so galt der Wafer als auslieferungsbereit. Die Forschenden stießen auf bekannte Herausforderungen, wie die Rückstandsbildung des Resists, die insbesondere bei Biosensor-Anwendungen problematisch sein kann, da eine reine Graphenoberfläche erforderlich ist. Darüber hinaus gab es zu diesem Zeitpunkt noch unbekannte Problemstellungen, wie beispielsweise unerwartete kundenspezifische Anforderungen und deren technische Realisierung, die es zu lösen galt.
„Wir betrachten die Wafer-Läufe als erfolgreich, da die Ausbeute und die Leistung der Geräte die ursprünglichen Spezifikationen auf allen Wafern erfüllten oder übertrafen. Darüber hinaus konnten alle Kunden ihre Bestellungen in der vorgesehenen Zeit erhalten“, heißt es in dem wissenschaftlichen Artikel, der die Ergebnisse des ersten und dritten Multiprojekt-Wafer-Laufs vorstellt.
Die Resultate der insgesamt fünf Multiprojekt-Wafer-Läufe bilden das Fundament des Nachfolgeprojekts 2D-Pilot Line (2D-PL). Das Ziel der aktuellen Pilotlinie besteht in der Stärkung des europäischen Ökosystems für die Entwicklung von Integrationsmodulen für photonische und elektronische Prototyping-Dienste. Der Fokus der Arbeiten liegt auf der Reifung von Halbleitertechnologien sowie der Bereitstellung von Informationen zur Unterstützung der industriellen Einführung. In diesem Kontext werden umfassende Prototyping-Dienstleistungen für die Integration von 2D-Materialien, wie Graphen, auf etablierten Halbleiterplattformen mit Siliziumtechnologien angeboten.
Der wissenschaftliche Artikel Multi-project wafer runs for electronic graphene devices in the European 2D-Experimental Pilot Line project liefert weiterführende Einblicke in die Multiprojekt-Wafer-Läufe eins und drei.
Die Homepage des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente beinhaltet weiterführende Informationen zu dem Thema.
Der Jahresbericht 2023 des Graphene Flagship gibt einen Überblick über die Arbeiten der 2D-Experimental Pilot Line und stellt den aktuellen Stand der 2D-Materialforschung in Europa sowie neue Projekte vor.
Stipendiat entwickelt Schutzhelme aus Schneckenhäusern
© Judith Peschges
Bayode Adeyanju aus Nigeria entwickelt am Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente (ELD) neuartige Schutzhelme, die natürliche und künstliche Materialien kombinieren.
Im Februar kam der Wissenschaftler mit einem Stipendium des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) an den Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente der RWTH Aachen. Bis Mai forscht er dort im Team von Lehrstuhlinhaber Professor Max Lemme an der Entwicklung stabiler Helme, die Stöße optimal abfedern und besonders guten Schutz bieten. Für seine Studien kombiniert Adeyanju künstliche Kevlar-Fasern mit natürlichen Schneckenschalen-Nanopartikeln. In Nigeria werden die Gehäuse von Schnecken gemeinhin als Abfall und Umweltproblem betrachtet, doch sie haben eine besondere Eigenschaft, die sie für die Materialforschung interessant macht: ihren hohen Kalziumgehalt. Der Wissenschaftler zerkleinerte beide Materialien und mahlte sie fein. In Kombination mit Epoxidharz wurde die Substanz in eine Form gefüllt und ausgehärtet. Im Anschluss führte Adeyanju verschiedene Tests durch, um die Schlagzähigkeit, Härte und Dichte der Helme zu bestimmen. Die Kombination der vorteilhaften Eigenschaften der beiden Ausgangsmaterialien bildet die Grundlage für die Herstellung von leistungsfähigen Schutzhelmen.
In seiner Studie präsentiert Adeyanju die Ergebnisse seiner Forschung, die darauf hindeutet, dass die Kombination von natürlichen und künstlichen Materialien die Entwicklung innovativer Schutzmaterialien ermöglicht. An der RWTH nutzt der Stipendiat die hochmodernen Forschungseinrichtungen und Geräte, um ausgewählte Materialien zu charakterisieren. Untersuchungen dieser Art wären an seiner Heimatuniversität in Nigeria nicht möglich.
„Wissen ist Macht“, sagt der junge Forscher und betont: „Die RWTH hat alles, was es benötigt, um die Welt zu verändern.“
In Aachen sei ihm als erstes aufgefallen, wie früh am Abend die Straßen ruhiger würden und die Menschen nach Hause gingen, erzählt Bayode Adeyanju. Ganz anders als in seiner Heimat Nigeria, wo er es gewohnt ist, dass häufig Freundinnen und Freunde bei ihm und seiner Familie zu Gast sind. Auch wenn Aachen abends ruhiger ist als Nigeria, fühlte sich Adeyanju von Beginn seines Forschungsaufenthaltes an willkommen. Dazu trägt auch die AMO GmbH, ein gemeinnütziges Forschungsunternehmen, bei, das seinen viermonatigen Aufenthalt mit unterstützt. Und nach einem Monat an der RWTH Aachen steht für Bayode Adeyanju fest: Er möchte nach Möglichkeit wiederkommen und seine Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente (ELD) fortsetzen.
„Sowohl von meinen Kolleginnen und Kollegen im ELD und bei AMO als auch den Studierenden habe ich jede Menge Unterstützung erfahren und fühle mich hier sehr wohl“, so der Wissenschaftler.
Bereits vor zwei Jahren entschied sich Adeyanju für eine Bewerbung beim DAAD, im vergangenen Jahr erhielt er die Zusage. Der Deutsche Akademische Austauschdienst gehört zu den bedeutendsten Förderorganisationen für den internationalen Austausch von Studierenden sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Der von deutschen Hochschulen und Studierendenschaften finanzierte Verein verfolgt das Ziel, künftige Fach- und Führungskräfte auf verantwortungsbewusstes Handeln vorzubereiten und dauerhafte Verbindungen in der ganze Welt zu schaffen. Indem die Stipendiaten fachlich und kulturell miteinander vernetzt werden, soll dieses Anliegen gelingen. Seit seiner Gründung im Jahr 1925 hat der DAAD mehr als 2,9 Millionen junge Akademiker im In- und Ausland gefördert. Institutionell unterstützt wird er durch das Auswärtige Amt.
Mit seinem Motto „Wandel durch Austausch“ unterstreicht der DAAD die Bedeutung von internationalem Verständnis und Zusammenarbeit. Ein weiteres zentrales Anliegen des Vereins ist es, Entwicklungsländer dabei zu unterstützen, leistungsfähige Hochschulen aufzubauen und damit zur sozialen, wirtschaftlichen und politischen Entwicklung beizutragen.
Neuromorphic Hardware: Kick-off event im Januar
Der Zukunftscluster NeuroSys der RWTH geht in die zweite Phase.
Zu Beginn diesen Jahres geht der Cluster4Future NeuroSys (Neuromorphe Hardware für autonome Systeme der Künstlichen Intelligenz) in die zweite Phase. Die Initiative Clusters4Future ist Teil der Hightech-Strategie 2025 der deutschen Bundesregierung und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Bei der Kick-off-Veranstaltung Ende Januar tauschten sich die mehr als 90 Teilnehmenden im Super C der RWTH Aachen über ihre Ideen und Technologien zur Entwicklung der neuromorphen Hardware aus.
Neuromorphe Systeme sind den Grundbausteinen des Gehirns, Neuronen und Synapsen, nachempfunden. Neuromorphe Hardware ist eine ressourcenschonende aber leistungsstarke Basis für energieintensive Rechercheoperationen der Künstlichen Intelligenz. Das Ziel ist es, auf der Grundlagenforschung der RWTH Aachen und dem Forschungzentrum Jülich aufbauend, eine Technologiebasis zu neuromorphen Bauelementen und Algorithmen zu schaffen. Koordinator des Zukunftsclusters ist Professor Max Lemme, Leiter des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente der RWTH Aachen.
Lernfähige neuromorphe KI-Chips könnten schon bald eine energieeffiziente Vor-Ort-Datenverarbeitung erlauben und bieten damit hoffnungsschaffende Vorraussetzungen für zukünftige Arbeitsweisen, Smart-City-Konzepte sowie das „Internet of Things“. Ebenfalls werden verschiedene Beiträge vom Autonomen Fahren über lernende Systeme bis hin zur Personalisieierten Medizin geliefte.
Die zweite Phase des Projektes ist für drei Jahre geplant und sieht die RWTH in Zusammenarbeit mit verschiedensten Expert aus Forschung und Industrie.
Weiter Informationen zum Projekt finden sich hier
Team AixSense erfolgreich beim SensUs Wettbewerb 2024
Das diesjährige AixSense-Team bei der SensUs 2024 ©RWTH
Mit ihrem Biosensor zur Überwachung bei Nierenversagen überzeugt das RWTH-Team
Bereits zum siebten Mal nahm das 15-köpfige Studierendenteam AixSense erfolgreich am SensUs Wettbewerb der Technischen Universität Eindhoven teil. Bei dem internationalen Wettbewerb traten in diesem Jahr 18 Teams mit ihren Point-of-Care (PoC)-Biosensorlösungen für den Echtzeit-Nachweis von Kreatinin zur Überwachung von akutem Nierenversagen gegeneinander an. Unter anderem gehören auch 3 Studierende der japanischen Partneruniversität Tokyo Institute of Technology zum AixSense-Team.
AixSense hohlt diese Jahr in drei von fünf Kategorien mit ihrem PoC den Sieg und belegt auch in den Kategorien technologische Neuheit und technische Machbarkeit jeweils den zweiten Platz. Besonders hervorzuheben ist dabei auch die Leistung im Bereich Öffentlichkeitsarbeit und wissenschaftlichen Kommunikation, für ihr Videotagebuch erhält das Aachener Team den Vlog Award und auch das öffentliche Voting für den Public Inspirations Award entscheidet AixSense für sich.
Bereits seit 2018 engagiert sich das Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik 1 der RWTH Aachen im Wettbewerb. Professor Sven Ingebrandt und Dr. Vivek Pachauri stellen hierfür jährlich ein Team aus diversen Studiengängen zusammen. Unterstützt wird das Team von verschiedenen Strukturen und Profilbereichen der RWTH, wie zum Beispiel dem Zentrallabor für Mikro- und Nanotechnologie (ZMNT), welches das Team in technischen Fragen berät.
Der jährliche Wettbewerb regt zur internationalen und interdisziplinären Zusammenarbeit im Rahmen, unter anderem, der Elektrotechnik und Mikro-Nano-Technologie, transformativen Materialien, der Biologie, der Ingenieurwissenschaften und der medizinischen Wissenschaften an.
Für den SensUs-Wettbewerb 2025 können sich Interessierte bis November 2024 bei pachauri@iwe1.rwth-aachen.de bewerben.
Max Lemme erhält Auszeichnung zum RWTH Fellow
Prorektorin Sabine Brück (links) und Prorektor Matthias Wessling (rechts) zeichnen Professor Max Lemme als RWTH Fellow aus. Foto: Andreas Schmitter
Professor Max Lemme, Leiter des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente, ist neben Professor Harald Müller, Leiter des Lehrstuhls für Mittlere Geschichte, neuer RWTH Fellow. Mit diesem Titel zeichnet die Aachener Hochschule Professorinnen und Professoren aus, die sich in der Forschung besonders profiliert und sich in besonderer Weise um die RWTH Aachen verdient gemacht haben.
Professor Max Lemme ist ein hoch angesehener Experte auf dem Gebiet der Bauteile, die auf 2D-Materialien basieren, und genießt internationale Anerkennung. Eine seiner bedeutenden Leistungen ist eine Studie über einen Feldeffekttransistor, der Graphen nutzt, die bisher 1353 Mal zitiert wurde. Er hat erfolgreich Forschungsgelder eingeworben, darunter einen ERC Starting Grant im Jahr 2012 und einen Proof of Concept-Grant des Europäischen Forschungsrates im Jahr 2018. Zusätzlich erhielt er 2012 eine renommierte Heisenberg-Professur von der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Max Lemme hat maßgeblich zur Einrichtung des Zukunftsclusters NeuroSys beigetragen und ist dessen Sprecher. Er ist auch als Fachgutachter für die Europäische Gemeinschaft tätig und nimmt regelmäßig an bedeutenden Konferenzen im Bereich Halbleiterbauelemente teil, darunter die IEDM, ESSDERC, DRC und ULIS.
Die Auszeichnung, über die er verfügt, wurde im Rahmen der Exzellenzinitiative 2013 eingeführt und erfolgt durch Nominierungen der Dekane der Fakultäten.
Hier geht’s weiter zum Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente.
