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Neues vom JSPS Club 04/2005


Elektropolieren von NiTi-Formgedächtnislegierungen

Unser Mitglied Dr. Achim Walter Hassel vom MPI für Eisenforschung in Düsseldorf berichtet über die Zusammenarbeit mit seinem Kollegen Dr. Koji Fushimi von der Universität Hokkaido. Diese Kooperation wurde teilweise aus den Mitteln des HWADJ bestritten.

Abb. 1: Konzentrationsverhältnisse, (Ni/Ti) und (O/Ti) im äußersten Bereich der Deckschicht als Funktion des Schichtbildungspotentials

Formgedächtnislegierungen wie die äquiatomare Legierung Nickel-Titan werden auch als intelligente Materialien bezeichnet. Sie weisen ganz ungewöhnliche mechanische Eigenschaften auf und können damit Anwendungsgebiete erweitern oder sogar neue Einsatzgebiete erschließen. Das Material kann in zwei unterschiedlichen kristallographischen Strukturen vorliegen, die man als Martensit oder Austenit bezeichnet. Die reversible Umwandlung kann durch Änderung der Temperatur oder durch mechanische Belastung erfolgen. Zusätzlich kann unter mechanischem Einfluss eine ebenfalls reversible Umstrukturierung stattfinden, die man als Pseudoelastizität bezeichnet. Dieses Material findet zur Konstruktion von hochflexiblen Brillengestellen (Titanflex®) Anwendung. Auch in der Medizin hat dieses Material viele Einsatzgebiete: im kieferorthopädischen Bereich als orthodontischer Draht zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, als koronarer Stent, um Arterien durchgängig zu halten oder als hochflexible orthopädische Klammer bei Knochenfrakturen. Auch wenn das Gefahrenpotenzial durch Freisetzung von Nickelionen aus dem Material in der Literatur unterschiedlich bewertet wird, sollte dieses vorsorglich minimiert werden. Eine Voraussetzung ist die Verwendung möglichst glatter Proben. Durch die besonderen mechanischen Eigenschaften des Materials ist eine mechanische Glättung nur sehr eingeschränkt möglich. Man sollte sich vorstellen, dass man versucht, einen Radiergummi mit Sandpapier zu glätten. Stattdessen erfolgt dieser Schritt chemisch oder elektrochemisch. Der Einsatz des NiTi ist überhaupt nur deshalb möglich, weil es an der Oberfläche mit Luft oder Wasser reagiert und eine wenige Nanometer dicke Oxidschicht bildet, die das Material vor weiterem Angriff schützt. Mit dieser Fragestellung und der Herstellung maßgeschneiderter, Nickel sperrender Deckschichten beschäftige ich mich in meiner Arbeitsgruppe seit einigen Jahren.

Von April 2002 bis Juli 2003 war Herr Dr. Koji Fushimi von der Universität Hokkaido, Sapporo, gefördert durch ein Stipendium der Max-Planck-Gesellschaft am Max-Planck Institut für Eisenforschung in Düsseldorf tätig.

Er hat sich in dieser Zeit gleich mit einem ganzen Komplex von Fragestellungen beschäftigt und ist deren Lösung durch gezielte Bearbeitung der zugrunde liegenden Kernfrage erheblich näher gekommen. Diese besteht darin, die für gewöhnlich erwünschte Ausbildung einer reaktionshemmenden Deckschicht vorübergehend so weit zurückzudrängen, dass die gewollten Arbeitsschritte durchgeführt werden können. Die impedanzspektroskopische Verfolgung der Experimente ließ uns den Mechanismus so weit verstehen, dass letztlich eine alkoholische, also wasserarme Schwefelsäure unterhalb von 0°C das gewünschte Ergebnis lieferte.

In dieser Lösung gelang es auch, in einem kontaktlosen elektrochemischen Verfahren mit wiederholten Spannungspulsen von 100 Nanosekunden Dauer ein nur 25 µm großes Loch zu bohren – ohne das Material thermisch oder mechanisch zu belasten. Mit Hilfe der am MPI in Düsseldorf vorhandenen Großgeräte gelang es schließlich, den Nachweis zu führen, dass die nachfolgend gebildeten Deckschichten einen gleitenden Übergang in der Zusammensetzung haben (Abb. 1).

Die Konzentration an Nickel beträgt im Metall noch 50 at.%, nimmt nach außen hin jedoch deutlich ab. Gleichzeit steigt der Anteil des biokompatiblen Titans an. Zudem wird ein gleitender Übergang der Oxidationsstufe beobachtet, der im Falle des Titan alle Oxidationsstufen vom metallischen nullwertigen Zustand bis hin zum volloxidierten vierwertigen Zustand umfasst.

Abb. 2: K. Fushimi und A. W. Hassel, 56th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, Busan, Südkorea, Sept. 2005

Vom ersten Tag meiner Zeit als JSPS Stipendiat in Sapporo an, hat Herr Fushimi sich um alle Belange meiner Frau, unserer damals 3 Monate alten Tochter und um meine eigenen gekümmert. Daher war es mir nun eine besondere Freude, dass er sich seinerseits nach der Promotion entschloss, seine Erfahrungen als Postdoktorand in Deutschland zu sammeln. Den Wenigsten dürfte die Chance vergönnt sein, die Mühen der Wohnungssuche, der Einweisung in das fremde Land und der Suche nach geeigneter schulischer und medizinischer Versorgung der Kinder, die man in Japan entgegengenommen hat, an den Richtigen zurückzugeben.

Gemeinsam (Abb. 2) möchten wir uns beim Club für die Bewilligung einer HWADJ-Förderung zur Deckung seiner Anreisekosten bedanken, welche geholfen hat, den für gewöhnlich etwas klammen Übergang vom Doktoranden zum Postdoktoranden zu erleichtern. Herr Dr. Fushimi setzt seine Karriere in meinem ehemaligen Gastinstitut an der Universität von Hokkaido als Research Associate fort.


Postdocs gesucht

In einer Japanisch-Deutschen Arbeitsgruppe am Iwate Biotechnology Research Center (IBRC) werden motivierte Bewerber/innen für Postdoc-Stipendien (z.B. JSPS) gesucht, die an Themen zur pflanzlichen Pathogenabwehr arbeiten wollen. Das Institut ist hervorragend ausgestattet und bietet die Möglichkeit, modernste Methoden der Molekularbiologie und Genetik anzuwenden (SAGE, VIGS, TILLING, ChIP). In enger Kooperation mit einer Arbeitsgruppe der Tohoku-Universität in Sendai, besteht zudem die Möglichkeit, dort an Fragen zur zellulären Signalwandlung bei der Blattseneszenz zu arbeiten. Interessierte wenden sich bitte an:
PD Dr. Thomas Berberich
E-mail
Iwate Biotechnology Research Center
22-174-4 Narita, Kitakami-shi, Iwate-ken
024-0003 Japan


!! Terminankündigung !!

2006: Treffen ehemaliger JSPS-Stipendiaten am 21./22. April in Bremen
Thema: „Frontiers of Cancer Research“
Bitte merken Sie sich schon heute diesen Termin vor.


Festschrift: 10 Jahre JSPS-Club

Unter dem Titel „10th Anniversary of the Deutsche Gesellschaft der JSPS-Stipendiaten e.V. – German-Japanese Scientific Exchange“ berichten Vereinsmitglieder über die wissenschaftliche Zusammenarbeit Deutschlands und Japans in ihren jeweiligen Fachgebieten. Die Schilderung eigener Erfahrungen und persönliche Kommentare geben einen interessanten Überblick über funktionierende Kooperationen deutscher und japanischer Wissenschaftler.

Die Festschrift enthält Vorworte von den Präsidenten der Japan Society for the Promotion of Science, der Alexander von Humboldt-Stiftung und dem Deutschen Akademischen Austauschdienst.

Die Publikation ist kostenlos zu beziehen. Anfragen bitte an das Club-Office.


Urban Planning – Sustainable Cities

Im Rahmen des Jahres „Deutschland in Japan 2005/2006“ und anlässlich ihres 10jährigen Bestehens veranstaltete die Deutsche Gesellschaft der JSPS-Stipendiaten e.V. gemeinsam mit der Japan Society for the Promotion of Science erstmals ein Symposium in Japan.

Mehr als 80 deutsche und japanische Wissenschaftler hatten sich am 12. September 2005 im National Olympics Memorial Youth Center in Tokyo zu der Veranstaltung unter dem Titel „Urban Planning – Sustainable Cities“ eingefunden. Zu dem Kreis der Eingeladenen zählten in erster Linie die Mitglieder unseres Vereins und deren ehemalige Gastgeber, die aktuellen JSPS-Stipendiaten aus Deutschland, die zum Zeitpunkt des Symposiums ihren Japanaufenthalt absolvierten und deren jeweilige Gastgeber, aber auch japanische Wissenschaftler, die mit JSPS-Förderung in Deutschland waren, sowie Wissenschaftler der betreffenden Fachgebiete aus dem Großraum Tokyo.

Besonders erfreulich ist die Tatsache, dass doch etliche der teilnehmenden 23 Club-Mitglieder die weite Anreise nicht gescheut haben und das Symposium zum Anlass nahmen, ihre Kontakte und Kooperationen in Japan zu pflegen. In einigen Fällen wurden auch neue gemeinsame Vorhaben geplant oder noch Termine in anderen asiatischen Ländern wahrgenommen.

Das Programm im Detail:

Welcoming Remarks
Dr. Ken’ichi Iga, JSPS
Prof. Dr. Heinrich Menkhaus, Dt. Ges. d. JSPS-Stip. e.V.
Stefan Gallon, German Embassy Tokyo

Introduction to the Topic
Dr. Arnulf Jäger-Waldau, Dt. Ges. d. JSPS-Stip. e.V.

Topic 1: Concepts of a Sustainable City
Prof. Dr. Eckhart Hahn, University of Dortmund
“The Sustainable City - Towards a New Post-modern Symbiosis between Nature, Human Society and Urbanism: Theory, Concept, Model Projects”

Prof. Dr. Eiichi Taniguchi, Kyoto University
“Logistics Concepts for a Sustainable City”

Topic 2: Technical Solutions
Prof. Dr. Izumi Ushiyama, Ashikaga Institute of Technology
“Small Wind Turbines in Sustainable Urban Environment”

Dr.-Ing. Ingo Hagemann, Architekturbüro Hagemann
“Solar Design in Architecture and Urban Planning - Status quo and Perspectives”

Topic 3: Social Impact of Urban Planning
Dr. Stefan Hochstadt, FH Dortmund
“Social Impact of Urban Planning - Challenges of the 21st Century: Shrinking Cities, Aging Societies"

Prof. Dr. Motoyuki Suzuki, University of the Air, United Nations University
“Paradigm Shift for Sustainable Society”

Die Veranstaltung endete mit einem Empfang, den das Ehrenmitglied Eiichi Arai und der Japan-Repräsentant des Clubs, Akira Hori, mit einem kampai eröffneten. Die Gäste hatten außerdem die seltene Gelegenheit, einen chindon’ya-Auftritt zu genießen. Diese Art der Straßenmusik zu kommerziellen Werbezwecken war Anfang des 20. Jahrhunderts in Japan populär und erfreut sich in den letzten Jahren nun in leicht abgewandelter Form neuer Beliebtheit.

Vorstand

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an Prof. Dr. Peter Hennicke

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Club-Mitglied Prof. Dr. Harald
Baum erhält den „Eugen und
Ilse Seibold-Preis“ 2019
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8. Club-Treffen in Japan
Tokyo | 7. Okt. 2019
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14. Mitglieder laden
Mitglieder ein

Lübeck | 1.–2. Nov. 2019
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11. Junior Forum
Lübeck | 2. Nov. 2019
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Nominierung für den JSPS
Alumni Club Award 2020
bis 15. Nov. 2019
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