Schlüsseltechnologien

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Gespeichert von Mareike Sassens... am 16. Juli 2019

Schlüsseltechnologien

Schlüsseltechnologien wie Nanotechnologien, Mikrosystemtechnik, Photonik und Quantentechnologie, aber auch neue Werkstoffe sind der Motor für Innovation in allen Industrien und Märkten sowie die treibende Kraft für große, disruptive Technologien. Dieses Thema ist eng verbunden mit den Material- und Materialwissenschaften sowie der Produktionstechnik, die für Nordrhein-Westfalen und Deutschland die wichtigsten Schlüsseltechnologien sind.

Nanotechnologie

Nanotechnologie ist ein Sammelbegriff für alle wissenschaftlichen Disziplinen und Verfahren, deren Objekte kleiner als 100 Nanometer sind. Als Querschnittstechnologie finden sich nanotechnologische Produktinnovationen in vielen Lebensbereichen von der Gesundheit, der Mobilität, der Energiewandlung sowie -transport, der Ernährung bis hin zu nanoelektronischen Komponenten in integrierten Schaltkreisen sowie in Alltagsprodukten wie Sonnencremes, Textilien oder Wandfarben. Eine starke Forschungslandschaft sowie eine enge Vernetzung von Wirtschaft und Wissenschaft in Nordrhein-Westfalen tragen zu einer hohen Innovationsgeschwindigkeit bei.  

Mikrosystemtechnik

Die Mikrosystemtechnik befasst sich mit Technologien und Anwendungen im Mikrometerbereich. Sie verbindet Mikrostrukturierung mit systemtechnischen Aufgabenstellungen und vereint so unterschiedliche Basistechnologien wie die Mechanik, die Optik, die Fluidik, die Mikroelektronik und neue Materialien. Nordrhein-Westfalen nimmt im innerdeutschen Vergleich mit einer Vielzahl an Akteuren eine führende Position im Bereich der Mikrosystemtechnik ein.

Photonik

Die Photonik, unter der alle Technologien der Wechselwirkung von Licht mit Materie verstanden werden, kann daher als eine der klassischen Technologien schlechthin angesehen werden. Sie hat Einzug in nahezu sämtliche Bereiche des Lebens erhalten. Linsen sind nicht nur die Basis für Brillen, sondern auch Schlüsselkomponenten für Mikroskope bis hin zu Teleskopen. Leuchtdioden machen die Nacht zum Tag – ganz individuell und flexibel. Laser bearbeiten nahezu alle Arten von Materialien und ermöglichen dabei neuartige Strukturen und Verbindungen. Eine Vielzahl an Akteuren aus Forschung und Industrie befassen sich in Nordrhein-Westfalen mit der Photonik.

Neue und leichte Werkstoffe

Neue und leichte Werkstoffe gelten als Schlüsseltechnologie zur Bewältigung globaler Herausforderungen wie dem Klimawandel oder der Ressourcenknappheit. Nordrhein-Westfalen ist ein klassisches Werkstoffland mit Schwerpunkten im Bereich der Metalle und Kunststoffe, aber auch mit modernen, funktionalisierten Multimaterial-Lösungen. Die Werkstoffbranche ist mit über 7.000 Unternehmen und Forschungseinrichtungen eine tragende Säule der Wirtschaft und des Wohlstands.

Quantentechnologie

Als Teilbereich bzw. Weiterentwicklung der Nanotechnologie nutzen die Quantentechnologien gezielt physikalische Effekte wie Verschränkung von Elementarteilchen oder Tunneleffekte, die in der makroskopischen Welt nicht direkt beobachtbar sind. Damit werden gänzlich neuartige Technologien möglich, wie z.B. superparalleles Rechnen mit Quantencomputern (superparalleles Rechnen; „beyond-digital“) oder grundlegend sichere Kryptografie. Im Bereich der Wissenschaft in Nordrhein-Westfalen findet sich im bundesweiten Vergleich die Technologieführerschaft in den Bereichen Quantensensorik, Quantensimulation, Quantenkommunikation sowie Quantencomputing. Als nächster Schritt muss das disruptive Potenzial der Quantentechnologie frühzeitig in Anwendungen überführt werden.  
 

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Landescluster NanoMikroWerkstoffePhotonik.NRW (NMWP NRW)
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