Servicenavigation

Detailseite

Zurück

Projekt Druckansicht

SFB 1527:  Kompakte Hochleistungs-Magnetresonanzsysteme – HyPERiON

Fachliche Zuordnung Informatik, System- und Elektrotechnik
Chemie
Physik
Förderung Förderung seit 2022
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 454252029
 
Die Magnetresonanz (MR) ist die chemisch spezifischste und vielseitigste Messmethode zum Erhalt präziser Informationen über Struktur und Funktion von Molekülen. Die MR sollte eine grundlegende Technik für jedes chemische, biologische oder materialwissenschaftliche Charakterisierungslabor sein. Hindernisse für die allgemeine Anwendung sind die geringe Empfindlichkeit sowie der relativ hohe Spezialisierungsgrad zur Anwendung der Methode. Die Nutzung des schwachen Polarisationseffekts von Spins erfordert sehr hohe Magnetfelder, was zu kostspieligen, großen Hochfeldmagneten von bis zu 28 T führt. In Material- und Lebensmittelwissenschaft, Chemie, Pharmazie und Biologie werden alle Prozesse (Produktbildung, Funktionsverhalten oder Zersetzung) durch komplexes molekulares Verhalten dominiert. Wenn diese Mechanismen auf molekularer Ebene detailliert erforscht werden, sind die gewonnenen Informationen Grundlage für eine technologische Reaktion. Eine analytische In-situ- und Operando-Technologie mit ausreichender zeitlicher und räumlicher Auflösung mechanistischer Details für eine Vielzahl von Anwendungen ist derzeit nicht allgemein verfügbar. Unsere Hypothese ist, dass die MR das Potenzial hat, diese Funktion zu erfüllen, jedoch engagierte, zielgerichtete Forschungsanstrengungen erforderlich sind, um die MR in eine breite Anwendung zu bringen. HyPERiON zielt auf die Lösung der instrumentellen Herausforderungen ohne Beschränkung durch die derzeitige Vielfalt der MR-Anwendungen. Die üblichen Vorstellungen entlang der gesamten MR-Signalverarbeitungskette (Probe bis Spektrum) werden in Frage gestellt. Miniaturisierung, Hyperpo-larisierung und Probenaufbereitung spielen eine zentrale Rolle. Es gibt fünf kritische Aspekte für Fortschritte in der MR-Instrumentierung: Empfindlichkeit, Auflösung, Durchsatz, Beweglichkeit und Mobilität. HyPERiON wird einen völlig neuen Ansatz zur Konzeption von Hochleistungs-MR-Hardware schaffen. Es wird ein Forschungsteam zusammengestellt, das die gesamte Kompetenz-kette für Durchbrüche in den genannten Aspekten bietet: Magnetkonzeption und -realisierung, Kryogenik, schnelle Elektronik, Miniaturisierung, MEMS, Mikrofluidik, Prozessparameterkontrolle, Gy-rotronkonzeption und -realisierung, NMR und DNP sowie Pulssequenzoptimierung.HyPERiON wird die derzeitigen Grenzen der Hochfeld-MR maximal (nicht-inkrementell) überwinden und damit die Erforschung neuer und aufregender Anwendungen in den Bereichen Chemie, Biomedizin, Pharmazie, Materialwissenschaft und Verfahrenstechnik fördern. HyPERiON wird somit Quelle für eine neue Generation junger Forscher:innen, die durch das integrierte Forschungsausbildungsprogramm gefördert werden und in der Lage sind, die neuen Instrumentenmöglichkeiten voll auszuschöpfen. Darüber hinaus wird es talentierte junge Gruppenleiter:innen anziehen, die verschiedene MR-bezogene Bereiche vorantreiben, wie zwei bereits Ende 2021 identifizierte Kandidaten zeigen.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Antragstellende Institution Karlsruher Institut für Technologie
 
 

Zusatzinformationen

© 2024 DFG Kontakt / Impressum / Datenschutz

Textvergrößerung und Kontrastanpassung