Nanopartikel mittels Laserstrahlung charaterisieren

Er ist ein echter Theoretiker, doch seine Ideen haben das nötige Feuer: Prof. Dr. Kyle Daun untersucht an der University of Waterloo Verbrennungsprozesse und die Interaktion von Nanopartikeln und Gasen. Jetzt ist der Experte für Thermophysik zu Gast an der UDE. Mit Wissenschaftlern von CENIDE erforscht er, wie sich synthetische Nanopartikel mithilfe von Laserstrahlung berührungslos charakterisieren lassen.

Die Erkenntnisse sollen helfen, die Entstehung von Nanopartikeln besser zu verstehen und sie so gezielter herstellen zu können. Gefördert wird der Aufenthalt von Prof. Daun durch ein Forschungsstipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung.

Künstlich hergestellte Nanopartikel stecken in immer mehr innovativen Materialien und verändern deren Eigenschaften. So lassen sich etwa Batterien mit höheren Speicherkapazitäten herstellen oder Bauteile entwickeln, die Wärme unmittelbar in Strom umwandeln. Um Materialien mit bestimmten Eigenschaften gezielt produzieren zu können, wollen die Wissenschaftler das Wachstum von synthetischen Nanopartikel beobachten - und das schon während ihrer Bildung in der Gasphase.

Der theoretische Ansatz von Prof. Daun wird die experimentelle Arbeit im Labor vorantreiben, sagt CENIDE-Direktor Prof. Dr. Christof Schulz, der für 11 Monate gemeinsam mit dem Gastwissenschaftler am Institut für Verbrennung und Gasdynamik forschen wird: "Über die Distanz tauschen wir uns schon seit Jahren erfolgreich aus. Als renommierter, vielzitierter Theoretiker, der sehr eng mit Experimentatoren zusammenarbeitet, leistet Kyle Daun einen wichtigen Beitrag bei der Entwicklung von optischen Verfahren, mit denen die Größe von Nanopartikeln bestimmt werden können." An der UDE beteiligt er sich zusätzlich an einer neuen DFG-Forschergruppe, in der Designregeln für die Synthese komplexer Nanopartikel in der Gasphase entwickelt werden. Außerdem wird Prof. Daun einen Teil seines Aufenthalts in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stefan Will am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der Universität Erlangen-Nürnberg verbringen.

Der gebürtige Kanadier studierte Maschinenbau an den Universitäten Manitoba und Waterloo. An der Universität Texas befasste er sich anschließend mit Methoden für die Auslegung von Infrarot-Heizquellen und promovierte dazu im Jahr 2003. Bis 2007 war er Stipendiat der kanadischen Forschungsgemeinschaft (Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, kurz NSERC) und forschte am Institut für chemische Prozesse und Umwelttechnologien am National Research Council Canada (NRC-ICPET).

Heute konzentriert sich seine Arbeit an der Universität Waterloo auf die Laser-basierte Tomographie von Verbrennungsprozessen und die Wärmeleitung von gasgetragenen Aerosolen. Außerdem entwickelt der 40-Jährige inverse Verfahren zur Aufklärung von Wärmeleitungsvorgängen in der Materialverarbeitung. 2009 wurde er vom "Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer" (JQSRT) zum Forscher des Jahres gekürt, 2010 erhielt Prof. Dr. Kyle Daun den Young Scientist Award des JQSRT.

Quelle: Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE)