Οι επιστήμονες του TUM φέρνουν επανάσταση στα υλικά με βιοέμπνευση!

Οι επιστήμονες του TUM φέρνουν επανάσταση στα υλικά με βιοέμπνευση!

Το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) προωθεί την ανάπτυξη βιώσιμων υλικών και τεχνολογιών με νέες πρωτοβουλίες. Το επίκεντρο είναι η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Stefan Guldin, ο οποίος εργάζεται για το Complex Soft Matter στο TUM School of Life Sciences. Ο Guldin, ο οποίος υπηρετεί επίσης ως Επιστημονικός Συνδιευθυντής του έργου Proteins4Singapore, φέρνει εκτενή εμπειρία από την ερευνητική του καριέρα. Μετά την ολοκλήρωση του διδακτορικού του στο Εργαστήριο Cavendish του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ και τις μεταδιδακτορικές περιόδους στην École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), εργάστηκε σε διάφορες θέσεις στο University College του Λονδίνου. Το 2024 επέστρεψε τελικά στο TUM, όπου πλέον διαδραματίζει βασικό ρόλο σε σημαντικά ερευνητικά ερωτήματα σχετικά με τη μελλοντική ανάπτυξη υλικού.

Η ερευνητική ομάδα ασχολείται εντατικά με την επιστήμη των κολλοειδών και των διεπαφών καθώς και με τη φυσική της μαλακής ύλης. Ιδιαίτερα αξιοσημείωτα είναι τα ερευνητικά έργα για την αυτοοργάνωση δομικών στοιχείων νανοκλίμακας, τα οποία αποσκοπούν στην ανάπτυξη βιοεμπνευσμένων υλικών που έχουν παρόμοιες ιδιότητες με τα βιολογικά συστήματα. Αυτά τα νέα υλικά έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στη βιομηχανία τροφίμων, την υγειονομική περίθαλψη και την περιβαλλοντική τεχνολογία.

Εστίαση στη βιώσιμη υλική ανάπτυξη

Στο πλαίσιο των ερευνητικών έργων, για παράδειγμα, γίνονται εργασίες σε πολυφασικά γαλακτώματα και πηκτές. Αυτά τα συστήματα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη καινοτόμων προϊόντων, όπως τα εναλλακτικά κρέατα με βάση τις πρωτεΐνες. Ο δομικός έλεγχος αυτών των υλικών καθιστά δυνατή τη δημιουργία συγκεκριμένων φυσικών, χημικών ή βιολογικών ιδιοτήτων, καθιστώντας τα ιδανικά για πολλές εφαρμογές.

Μια άλλη εστίαση είναι η σταθεροποίηση ή η αποσταθεροποίηση των διάσπαρτων φάσεων, η οποία οδηγεί σε στοχευμένο έλεγχο των ιδιοτήτων του υλικού. Η εφαρμογή βιο-εμπνευσμένης τεχνολογίας δεν υπόσχεται μόνο καινοτόμες προσεγγίσεις στην έρευνα υλικών, αλλά και φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις για την επεξεργασία του νερού και την αποκατάσταση των ρύπων.

Μακροπρόθεσμο όραμα για τη Γερμανία

Το έργο «InnoBioMat», που υποστηρίζεται από το acatech και το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Παιδείας και Έρευνας (BMBF), στοχεύει στην περαιτέρω ανάπτυξη του δυναμικού καινοτομίας των βιολογικά εμπνευσμένων υλικών. Διερευνάται πώς τέτοια υλικά μπορούν να ενσωματωθούν καλύτερα στη βιομηχανική αλυσίδα αξίας. Για παράδειγμα, μπορούν να αναπτυχθούν υλικά που είναι ανακυκλώσιμα ή βιοαποδομήσιμα, καθώς και έξυπνα συστήματα που μπορούν να επισκευαστούν μόνα τους.

Ο επικεφαλής του έργου Peter Fratzl από το Max Planck Institute for Colloids and Interfaces τονίζει πόσο σημαντική είναι η σύνδεση μεταξύ της βασικής έρευνας και των πρακτικών εφαρμογών. Οι αναδυόμενες τεχνολογίες, όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση και η ψηφιοποίηση, είναι ζωτικής σημασίας για τη μελλοντική ανάπτυξη βιώσιμων υλικών. Αυτές οι προσεγγίσεις υποστηρίζουν τη στρατηγική της ομοσπονδιακής κυβέρνησης για την προώθηση της βιωσιμότητας και την εφαρμογή των φυσικών αρχών στην υλική ανάπτυξη.

Συνολικά, οι ερευνητικές προσεγγίσεις στο TUM και οι πρωτοβουλίες του acatech καθιστούν σαφές ότι η Γερμανία κατέχει ηγετική θέση σε διεθνές επίπεδο στη βασική έρευνα για την ανάπτυξη βιο-εμπνευσμένου υλικού. Αυτά τα σημαντικά βήματα είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της ανταγωνιστικότητας της Γερμανίας στην παγκόσμια αγορά και για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της επόμενης δεκαετίας, ιδίως στους τομείς της χημείας, της ενέργειας και της υγείας.

Με αυτά τα οράματα και τις ερευνητικές πρωτοβουλίες, ο Stefan Guldin και η ομάδα του δίνουν το παράδειγμα για ένα βιώσιμο μέλλον που θα χαρακτηρίζεται από καινοτόμα υλικά και τεχνολογίες.

Πολυτεχνείο του Μονάχου | LSE TUM | ακατήχ