Forschende der Hochschule Kaiserslautern entwickeln neuartige Funktionsmaterialien für kontaktloses Heizen

Charakterisierung von 3D-Nanostrukturen für Anwendungen in Medizin, Biotechnologie und Materialwissenschaften

Zum wiederholten Male sorgte die Präsentation des Projektes KoMBio (Hyperthermiesysteme aus superparamagnetischen Funktionsmaterialien zum kontaktlosen Heizen in Medizintechnik und Biotechnologie) auf internationalen Fachtagungen für Aufsehen. Die Vorstellung der Forschungsergebnisse führte bereits zu einer veröffentlichten Fachpublikation sowie einer weiteren zur Veröffentlichung angenommenen Arbeit.
Ziel des Projekts ist es, neuartige kontaktlose Heizverfahren unter der Nutzung superparamagnetischer Funktionsmaterialien zu entwickeln. Bisher lag der Schwerpunkt des Projekts auf der Charakterisierung von 3D-Nanostrukturen. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Entwicklung neuartiger Funktionsmaterialien und zukünftiger kontaktloser Heizanwendungen.
Die Forschungsergebnisse wurden auf der Micro and Nano Engineering Conference (MNE 2025) in Southampton, der EnFi 2026 in Hannover sowie vor kurzem auf der Micro and Nano Engineering Conference (MNE 2026) in Interlaken vorgestellt. Auf der MNE 2026 präsentierte Doktorand Lukas Lehnert ein Poster mit dem Titel „New Insights on Dielectric Characterization in the Nanospace using Electrostatic Force Microscopy“. Im Mittelpunkt standen neue Ansätze zur einfachen und schnellen quantitativen Charakterisierung nanoskaliger 3D Materialien mittels Elektrostatischer Kraftmikroskopie.
Bereits Anfang des Jahres wurde die Publikation „Revisiting Contact Potential Difference in Electrostatic Force Microscopy“ im Journal of Physics Communications (IOP) veröffentlicht. Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Kontaktpotenzialdifferenz auf das Messsignal und ermöglicht durch ein vertieftes Verständnis der Elektrostatischen Wechselwirkung zwischen Probe und Messspitze eine genauere Charakterisierung von 3D-Nanostrukturen, wie z.B. von Nanopartikeln.
Eine weitere Arbeit im Rahmen des Gesamtprojektes wurde inzwischen zur Veröffentlichung angenommen und befindet sich direkt im Publikationsprozess. In dieser Arbeit wird der Einfluss des Größenverhältnisses zwischen Messspitze und Nanostruktur untersucht und zur einfachen und präzisen Bestimmung der Dielektrizitätskonstanten von Nanopartikeln verwendet.
Im Rahmen des Projekts KoMBio findet die kooperative Promotion von Lukas Lehnert mit der Universität Hasselt in Belgien statt. Die Zusammenarbeit mit der Universität Hasselt blickt auf eine mehr als 15 Jahre lange Geschichte mit bereits mehreren erfolgreich abgeschlossenen Promotionen zurück.
Das Projekt KoMBio wird durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und das Land Rheinland-Pfalz gefördert. Das Projekt startete im Februar 2026 und kann mit bereits drei Konferenzbeträgen und zwei Publikationen einen wichtigen Teil zur Weiterentwicklung der Materialcharakterisierung im Nanobereich beitragen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden im Folgenden verwendet, um neuartige kontaktlose Heizanwendungen in der Analytik und für die Krebsnachsorge zu entwickeln.

Weitere Informationen im Internet:
https://www.hs-kl.de/hochschule/aktuelles/menschen-und-projekte/kombio



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Kaiserslautern, 05.10.2026