علماء TUM يُحدثون ثورة في المواد بالإلهام الحيوي!

علماء TUM يُحدثون ثورة في المواد بالإلهام الحيوي!

تعمل جامعة ميونيخ التقنية (TUM) على دفع عجلة تطوير المواد والتقنيات المستدامة من خلال مبادرات جديدة. ينصب التركيز على مجموعة البحث التي يقودها البروفيسور ستيفان جولدين، الذي يعمل في مجال المواد الناعمة المعقدة في كلية TUM لعلوم الحياة. يتمتع جولدين، الذي يشغل أيضًا منصب المدير العلمي المشارك لمشروع Proteins4Singapore، بخبرة واسعة من مسيرته البحثية. بعد حصوله على درجة الدكتوراه في مختبر كافنديش في جامعة كامبريدج وفترات ما بعد الدكتوراه في مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان (EPFL)، عمل في مناصب مختلفة في كلية لندن الجامعية. وفي عام 2024، عاد أخيرًا إلى TUM، حيث يلعب الآن دورًا رئيسيًا في الأسئلة البحثية المهمة حول تطوير المواد في المستقبل.

تشارك مجموعة البحث بشكل مكثف في علوم الغرويات والواجهات بالإضافة إلى فيزياء المادة الناعمة. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى المشاريع البحثية المتعلقة بالتنظيم الذاتي لوحدات البناء النانوية، والتي تهدف إلى تطوير مواد مستوحاة بيولوجيًا لها خصائص مماثلة للأنظمة البيولوجية. هذه المواد الجديدة لديها القدرة على إحداث ثورة في صناعة الأغذية والرعاية الصحية والتكنولوجيا البيئية.

التركيز على التنمية المادية المستدامة

وكجزء من المشاريع البحثية، على سبيل المثال، يتم العمل على المستحلبات والمواد الهلامية متعددة المراحل. تعتبر هذه الأنظمة ضرورية لتطوير منتجات مبتكرة مثل بدائل اللحوم القائمة على البروتين. إن التحكم الهيكلي لهذه المواد يجعل من الممكن إنشاء خصائص فيزيائية أو كيميائية أو بيولوجية محددة، مما يجعلها مثالية للعديد من التطبيقات.

وينصب التركيز الآخر على تثبيت أو زعزعة استقرار المراحل المتفرقة، مما يؤدي إلى التحكم المستهدف في خصائص المواد. إن تطبيق التكنولوجيا المستوحاة من الحياة الحيوية لا يعد فقط بأساليب مبتكرة في أبحاث المواد، ولكن أيضًا بحلول صديقة للبيئة لمعالجة المياه ومعالجة الملوثات.

رؤية طويلة المدى لألمانيا

يهدف مشروع "InnoBioMat"، المدعوم من acatech والوزارة الفيدرالية للتعليم والبحث (BMBF)، إلى مواصلة تطوير إمكانات الابتكار للمواد المستوحاة بيولوجيًا. ويجري التحقيق في كيفية دمج هذه المواد بشكل أفضل في سلسلة القيمة الصناعية. على سبيل المثال، من الممكن تطوير مواد قابلة لإعادة التدوير أو التحلل الحيوي، فضلاً عن الأنظمة الذكية القادرة على إصلاح نفسها بنفسها.

يؤكد قائد المشروع بيتر فراتزل من معهد ماكس بلانك للغرويات والواجهات على مدى أهمية العلاقة بين البحث الأساسي والتطبيقات العملية. تعتبر التقنيات الناشئة، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد والرقمنة، ضرورية للتطوير المستقبلي للمواد المستدامة. تدعم هذه الأساليب استراتيجية الحكومة الفيدرالية لتعزيز الاستدامة وتطبيق المبادئ الطبيعية في التنمية المادية.

بشكل عام، توضح مناهج البحث في TUM ومبادرات acatech أن ألمانيا رائدة عالميًا في مجال الأبحاث الأساسية حول تطوير المواد المستوحاة من المواد الحيوية. تعتبر هذه الخطوات الهامة حاسمة لضمان القدرة التنافسية لألمانيا في السوق العالمية ولمواجهة تحديات العقد المقبل، وخاصة في مجالات الكيمياء والطاقة والصحة.

ومن خلال هذه الرؤى والمبادرات البحثية، يقدم ستيفان جولدين وفريقه مثالاً لمستقبل مستدام يتميز بمواد وتقنيات مبتكرة.

الجامعة التقنية في ميونيخ | إل إس إي توم | com.acatech