Zwanzig20 - Partnerschaft für Innovation

Advanced UV for Life

Der Problemraum

Elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 100 nm, welche als ultraviolettes (UV-)Licht bezeichnet wird, ist so energiereich, dass sie chemische Bindungen aufbrechen oder auch knüpfen kann. UV-Bestrahlung ermöglicht somit die aktive Einflussnahme auf biologische und chemische Prozesse, aber zugleich auch deren Analyse. UV-Licht unterschiedlicher Wellenlänge greift unterschiedliche chemische Bindungen selektiv an, umgekehrt absorbieren unterschiedliche chemische Bindungen UV-Licht selektiv bei verschiedenen Wellenlängen.

Darin liegt ein riesiges Potential, UV-Licht zur Steuerung von biologischen und chemischen Prozessen in den Lebenswissenschaften und zahlreichen Sparten der Produktion einzusetzen. Voraussetzung dafür sind UV-Lichtquellen, deren Emissionswellenlänge maßgeschneidert eingestellt werden kann sowie die ausreichend hohe Strahlungsleistung und Lebensdauer zeigen. Halbleiterbauelemente auf Basis von Mischkristallen aus den Verbindungen Aluminiumnitrid (AlN), Galliumnitrid (GaN) und Indiumnitrid (InN) ermöglichen die Entwicklung solcher UV-emittierenden Leuchtdioden (kurz: UV-LEDs).

UV-LEDs haben außerdem die Vorteile, im Betrieb wenig Wärme zu entwickeln, klein, robust und frei von toxischen Stoffen zu sein. Deshalb ermöglichen sie mit der Summe ihrer Eigenschaften auch völlig neue Anwendungen. Ihre technische Entwicklung und Verfügbarkeit steht aber noch am Anfang.
 

Die Ziele

Das Konsortium "Advanced UV for Life" setzt sich das Ziel, die technische Entwicklung, die Verfügbarkeit und den Einsatz von UV-LEDs in breiten Maße voranzubringen. Zentrale Anliegen sind es, einerseits die momentan noch dominanten quecksilberbasierten-Strahler durch UV-LEDs zu ersetzen und darüber hinaus neue Anwendungen mit UV-LEDs zu erschließen.

Entlang der kompletten Wertschöpfungskette – vom Material über das maßgeschneiderte Halbleiterbauelement sowie Module und Geräte bis hin zur Anwendung – werden F&E-Projekte zu UV-LED-basierten Komponenten, Systemen und Verfahren bearbeitet. Die Zusammenarbeit zwischen Bauelemente-Entwicklern und Endanwendern von UV-Strahlung wird zu neuen, innovativen Produkten führen, die in der Medizin, Wasserbehandlung, Produktionstechnik sowie im Bereich Umwelt & Life Sciences Anwendung finden.

Die thematischen Schwerpunkte

In den vier genannten Anwendungsfeldern werden folgende thematische Schwerpunkte bearbeitet:

Medizin
In vivo-Bestimmung der Schutzwirkung von Sonnenschutzmitteln; Fluoreszenzsensorik zur Diagnostik von Hauterkrankungen; Sensorgestützte UV-Phototherapie

Umwelt & Life Sciences
Gezielte UV-induzierte Beeinflussung der Morphologie, Physiologie und des Metabolismus bei Pflanzen; UV-Fluoreszenzdetektionssysteme für die biochemische Analytik und zur Keimdetektion; Gasanalyse und -monitoring von spezifischen, auch anthropogenen Gasen

Wasser
In-situ-Monitoring und Analyse; Desinfektion von Luft und Trinkwasser mit UVC-Strahlung; Aufbereitung von Abwässern mit UVC-Strahlung

Produktion
Polymerformulierungen und Photoinitiatoren für UV-LED-basierte Strahlungsquellen; Module für die Drucktechnik, einschließlich 3D-Druck; Sanierung von Rohrleitungen, Leichtbau

Die Partner

29 Partner, davon 18 Unternehmen und 11 Forschungseinrichtungen

Kontakt

Prof. Dr. Günther Tränkle
Sprecher des Konsortiums
Ferdinand-Braun-Institut
Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik
Gustav-Kirchhoff-Straße 4
12489 Berlin

Koordination
Tel.: 030 6392-3397
E-Mail: info[at]advanced-uv.de

www.advanced-uv.de


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