สารประกอบแรร์เอิร์ธสำหรับการใช้งานเทคโนโลยีขั้นสูง
วัสดุที่ทำจากโลหะหายากและสารประกอบของโลหะเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสังคมไฮเทคยุคใหม่ของเรา น่าประหลาดใจที่เคมีโมเลกุลขององค์ประกอบเหล่านี้มีการพัฒนาไม่ดี อย่างไรก็ตาม ความคืบหน้าล่าสุดในด้านนี้แสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้กำลังจะเปลี่ยนแปลง ในปีที่ผ่านมา การพัฒนาแบบไดนามิกในทางเคมีและฟิสิกส์ของสารประกอบโลหะหายากระดับโมเลกุลได้เปลี่ยนขอบเขตและกระบวนทัศน์ที่มีอยู่มานานหลายทศวรรษ วัสดุที่มีคุณสมบัติที่ไม่เคยมีมาก่อน “ด้วยโครงการริเริ่มการวิจัยร่วมกันของเรา “4f for Future” เราต้องการสร้างศูนย์ชั้นนำของโลกที่หยิบยกการพัฒนาใหม่ๆ เหล่านี้และพัฒนาให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้” ศาสตราจารย์ Peter Roesky โฆษกของ CRC จากสถาบันเคมีอนินทรีย์ของ KIT กล่าว นักวิจัยจะศึกษาเส้นทางการสังเคราะห์และคุณสมบัติทางกายภาพของสารประกอบโลหะหายากระดับโมเลกุลและระดับนาโน เพื่อพัฒนาวัสดุที่มีคุณสมบัติทางแสงและแม่เหล็กอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน การวิจัยของพวกเขามีวัตถุประสงค์เพื่อขยายความรู้ทางเคมีของสารประกอบโลหะหายากระดับโมเลกุลและระดับนาโน และเพื่อปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพสำหรับการใช้งานใหม่ๆ CRC จะรวมความเชี่ยวชาญของนักวิจัย KIT ในสาขาเคมีและฟิสิกส์ของสารประกอบโลหะหายากระดับโมเลกุล เข้ากับความรู้ความชำนาญของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Marburg, LMU Munich และ Tübingen CRC/Transregio เกี่ยวกับฟิสิกส์ของอนุภาคเข้าสู่ระยะการระดมทุนครั้งที่สอง นอกเหนือจาก CRC ใหม่แล้ว DFG ยังได้ตัดสินใจที่จะให้ทุนแก่ CRC/Transregio “ปรากฏการณ์ฟิสิกส์ของอนุภาคหลังการค้นพบฮิกส์” (TRR 257) ต่อไปอีกสี่ปี ผลงานของนักวิจัยจาก KIT (มหาวิทยาลัยประสานงาน), มหาวิทยาลัย RWTH Aachen และมหาวิทยาลัย Siegen มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความเข้าใจในแนวคิดพื้นฐานที่เป็นรากฐานของแบบจำลองมาตรฐานที่เรียกว่าฟิสิกส์ของอนุภาคซึ่งอธิบายปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคมูลฐานทั้งหมดในการสรุปทางคณิตศาสตร์ ทาง. เมื่อสิบปีที่แล้ว แบบจำลองนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองโดยการตรวจหาฮิกส์โบซอน อย่างไรก็ตาม แบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถตอบคำถามเกี่ยวกับธรรมชาติของสสารมืด ความไม่สมดุลระหว่างสสารกับปฏิสสาร หรือสาเหตุที่มวลนิวตริโนมีขนาดเล็กมาก ภายใน TRR 257 การทำงานร่วมกันกำลังถูกสร้างขึ้นเพื่อติดตามแนวทางเสริมในการค้นหาทฤษฎีที่ครอบคลุมมากขึ้นซึ่งจะขยายแบบจำลองมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ฟิสิกส์ของรสชาติเชื่อมโยงกับปรากฏการณ์วิทยาของเครื่องเร่งพลังงานสูงในการค้นหา "ฟิสิกส์ใหม่" นอกเหนือจากแบบจำลองมาตรฐาน CRC/Transregio เกี่ยวกับการไหลแบบหลายเฟสขยายออกไปอีกสี่ปี นอกจากนี้ DFG ยังได้ตัดสินใจที่จะให้ทุนแก่ CRC/Transregio “การไหลหลายเฟสที่ปั่นป่วน ปฏิกิริยาทางเคมี ใกล้กำแพง” (TRR 150) ต่อไปในระยะการระดมทุนที่สาม กระแสดังกล่าวพบได้ในกระบวนการต่างๆ ทั้งในธรรมชาติและทางวิศวกรรม ตัวอย่าง ได้แก่ ไฟป่าและกระบวนการแปลงพลังงาน ซึ่งความร้อน โมเมนตัม และการถ่ายเทมวล รวมถึงปฏิกิริยาเคมีได้รับอิทธิพลจากปฏิกิริยาของของเหลว/ผนัง ความเข้าใจในกลไกเหล่านี้และการพัฒนาเทคโนโลยีบนพื้นฐานของกลไกเหล่านี้เป็นเป้าหมายของ CRC/Transregio ที่ดำเนินการโดย TU Darmstadt และ KIT เพื่อจุดประสงค์นี้ การทดลอง ทฤษฎี การสร้างแบบจำลอง และการจำลองเชิงตัวเลขจะถูกนำมาใช้ร่วมกัน กลุ่มวิจัยจาก KIT ศึกษากระบวนการทางเคมีเป็นหลักเพื่อป้องกันเพลิงไหม้และเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สร้างความเสียหายต่อสภาพภูมิอากาศและสิ่งแวดล้อม ศูนย์วิจัยร่วมเป็นพันธมิตรด้านการวิจัยที่มีกำหนดระยะเวลายาวนานถึง 12 ปี ซึ่งนักวิจัยร่วมมือกันในสาขาวิชาต่างๆ CRCs มุ่งเน้นไปที่การวิจัยเชิงนวัตกรรม ความท้าทาย ซับซ้อน และระยะยาว