TIANJIN, China, 12. Juli 2026 /PRNewswire/ -- Am 10. Juli 2026 veröffentlichte ein Forschungsteam des „ " der Universität Tianjin neue Erkenntnisse in der Fachzeitschrift „Science" und stellte dabei eine thermische Impulstechnologie im Millisekundenbereich vor, die die ultraschnelle Synthese und präzise Steuerung von Katalysatoren der Platingruppe ermöglicht.

Die Arbeit mit dem Titel „Transient assembly of precision-tuned platinum-skin intermetallic catalysts for fuel cells" schlägt eine Strategie der „transienten Assemblierung" zur Herstellung von Kern-Schale-Katalysatoren aus Platingruppenmetallen vor und eröffnet damit einen neuen Weg zur Verbesserung der Leistung von Wasserstoff-Brennstoffzellen und zur Weiterentwicklung umweltfreundlicher Energietechnologien.

Katalysatoren der Platingruppe spielen in der modernen Energie-, Chemie- und Umweltindustrie eine entscheidende Rolle. Die Herstellung von Kern-Hülle-Strukturen aus Platingruppenmetallen und Nichtedelmetallen mit hoher Effizienz und Präzision ist entscheidend, um sowohl eine hohe katalytische Aktivität als auch einen geringeren Einsatz von Edelmetallen zu erreichen.

Herkömmliche Synthesemethoden basieren in der Regel auf lang andauernden Hochtemperatur-Glühprozessen, die oft zeitaufwendig, energieintensiv und nur schwer präzise zu steuern sind. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, entwickelte das Team der Universität Tianjin gemeinsam mit seinen Kooperationspartnern eine Strategie zur transienten Assemblierung im Nichtgleichgewicht. Durch periodische thermische Impulse liefert das Verfahren Energie mit einer Genauigkeit im Millisekundenbereich und bewirkt, dass sich Nanokristalle durch die kontinuierliche Entwicklung hochenergetischer transienter Konfigurationen zu Kern-Schale-Strukturen zusammenlagern. Außerdem ermöglicht es eine präzise Steuerung der Dicke der Platin-Hülle auf Atomebene.

Der Studie zufolge lässt sich mit dem neuen Ansatz ein herkömmlicher, mehrstufiger Prozess, der normalerweise mehrere Stunden dauert, auf nur wenige Minuten verkürzen. Außerdem lässt sich damit eine präzise kontrollierte Platin-Hülle aus drei Atomschichten erzeugen, was zur Optimierung geometrischer und elektronischer Effekte sowie zur Steigerung der katalytischen Aktivität beiträgt.

Die Technologie senkt den Energieverbrauch, der zur Synthese von Katalysatoren pro Masseneinheit benötigt wird, um 90 Prozent und vermeidet den Einsatz gefährlicher oder stark umweltbelastender Reagenzien.

Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Katalysatoren erreichten in Wasserstoff-Brennstoffzellen eine Nennleistung von 15,2 Kilowatt pro Gramm Platin und zeigten zudem eine hervorragende Langlebigkeit.

Hu Wenbin, Professor an der Universität Tianjin und korrespondierender Autor der Veröffentlichung, erklärte, die Technologie biete einen neuen Ansatz für die präzise und effiziente Synthese von Edelmetallkatalysatoren mit feinen Strukturen.

Es wird erwartet, dass die Technologie breitere Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen grüner Wasserstoff, High-End-Chemieproduktion, Umweltkatalyse, Feinchemikalien und pharmazeutische Synthese eröffnen wird.

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Silicon Saxony schärft sein Profil als europäischer Technologiestandort – und setzt dabei zunehmend auf hochspezialisierte Anwendungen. Mit dem Zukunftscluster SEMECO (Secure Medical Microsystems and Communications) startet in Dresden die zweite Förderphase für medizinische Halbleiter, während die sächsische Halbleiter- und Softwarebranche trotz schwacher Konjunktur weiter Beschäftigung aufbaut. Branchenangaben zufolge ist die Zahl der Jobs in diesem Ökosystem binnen eines Jahres um 1.500 auf rund 82.500 zum Stichtag 30. September 2025 gestiegen, ein Plus von knapp zwei Prozent gegenüber dem Vorjahr.

SEMECO entwickelt medizinische Halbleiter als Schlüsseltechnologie für sichere, vernetzte und intelligente Medizintechnik. Für die kommenden drei Jahre erhält der Cluster im Rahmen der Clusters4Future-Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) bis zu 15 Millionen Euro Fördermittel. Der Freistaat Sachsen begleitet das Bündnis seit Beginn und unterstützt zusätzliche regionale Forschungs- und Entwicklungsprojekte über die EFRE-Technologieförderung 2021 bis 2027. Seine aktuellen Entwicklungen präsentiert SEMECO auf den Silicon Saxony Days, die vom 15. bis 17. Juni 2026 in Dresden stattfinden sollen.

In der zweiten Förderphase richtet SEMECO den Fokus stärker auf standardisierbare medizinische Halbleiterplattformen und deren Transfer in industrielle und klinische Anwendungen. Die spezialisierten Mikrosysteme bündeln Sensorik, Datenverarbeitung, sichere Kommunikation und KI-gestützte Funktionen, zugeschnitten auf Anforderungen der Medizintechnik. Auf Basis eines modularen Plattformansatzes entstehen kombinierbare Halbleiter-, Elektronik- und Softwarekomponenten, die sich sicher integrieren und schrittweise weiterentwickeln lassen. KI-gestützte Methoden sollen zudem Zertifizierung und Zulassung unterstützen und damit den Technologietransfer in die medizinische Praxis beschleunigen – von tragbaren Ultraschallgeräten und intelligenten Vitaldatensensoren bis zu Kommunikationsimplantaten für Menschen mit eingeschränktem Hör- und Sprachvermögen.

Parallel dazu sieht der Branchenverband Silicon Saxony den gesamten Standort vor einer neuen Wachstumsphase. Das jüngste Beschäftigungsplus verteilt sich nach Verbandsangaben nahezu gleichmäßig auf Halbleiterindustrie und Softwarebranche. Die Investitionen der vergangenen Jahre entfalteten zunehmend Wirkung, sagte Frank Schönefeld, Vorsitzender des Präsidiums von Silicon Saxony. Vor dem Hintergrund der gesamtwirtschaftlich schwachen Lage unterstreiche die Entwicklung die langfristige Attraktivität des Standorts. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von großen Fabrikprojekten bis zu mittelständischen Zulieferern für Reinraum- und Fabrikinfrastruktur, Spezialgase, Chemikalienversorgung und Messtechnik – rechnet der Cluster mit zusätzlichen Impulsen durch Künstliche Intelligenz, Digitalisierung und technologische Souveränität. Die Prognose von mehr als 100.000 Beschäftigten bis zum Ende des Jahrzehnts bleibt aus Sicht des Verbands unverändert bestehen.