Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Werkstoff, der aus dem Computer kommt

25.06.2008
In Bochum hat das Materialforschungszentrum ICAMS seine Arbeit aufgenommen. Dort sollen mittels Computersimulation skalenübergreifend neue Werkstoffe ermittelt werden. Mathematiker, Natur- und Ingenieurwissenschaftler arbeiten bei der Werkstoffentwicklung unter einem Dach zusammen.

Das Materialforschungszentrum ICAMS (Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation) an der Ruhr-Universität Bochum wurde Anfang Juni mit Feierstunde und Podiumsdiskussion offiziell eröffnet.

ICAMS soll mittels Computersimulation skalenübergreifend neue Werkstoffe entwickeln – ein Ansatz, der bisher getrennte Welten vereinigt, wie der Gründungsdirektor und geschäftsführende Direktor Prof. Dr. Ralf Dautz betonte: „Bei ICAMS findet die Zusammenarbeit der verschiedenen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen mit Mathematikern unter einem Dach statt – ein Alleinstellungsmerkmal, das eine effektive Umsetzung der Multiskalenmodellierung überhaupt erst ermöglichen wird.“

Multiskalenmodellierung dringt in Mikrostrukturen vor

Simulationen machen es möglich, neue Werkstoffe zu entwickeln und die Eigenschaften neuer metallischer Legierungen, Keramiken, Gläser oder Kunststoffe realistisch vorherzusagen und besser zu verstehen. Um zu wissen, was bei mechanischen Belastungen im Werkstoff vorgeht, muss man die Mikrostruktur, den Aufbau aus einzelnen Atomen, aus Kristalliten und deren Grenzflächen und Defekte berücksichtigen.

Dabei wird die Multiskalenmodellierung eingesetzt, um die feinste Struktur eines Werkstoffs mit Hilfe numerischer Lösungen der Grundgleichungen der Quantenmechanik zu analysieren. Daraus lassen sich Rückschlüsse auf die Mikrostruktur eines Werkstoffs ziehen, mit der sich das makroskopische Verhalten des Materials vorhersagen lässt.

Die Arbeit von ICAMS wird drei Schwerpunkte aufweisen:

-die Eigenschaften von Grenzflächen und die Schichthaftung,

-Vorgänge, die im Material bei starken Umformungen stattfinden, und

-der Einfluss von Legierungselementen auf die Eigenschaften von Stahl.

„Die Tatsache, dass die Multiskalenmodellierung von Materialien heute noch das Einreißen von Barrieren zwischen klassischen Disziplinen bedeutet, heißt automatisch auch, dass Ingenieure, die Eigenschaften von Werkstoffen aus der atomaren Struktur der Werkstoffe ableiten und verstehen können, bisher überhaupt nicht ausgebildet werden“, sagte Prof. Drautz. „Hier werden wir einen neuen Master-Studiengang schaffen, der eine neue Generation von Werkstoffingenieuren ausbilden wird, die von Anfang an mit einem weiten, ‚multiskaligen’ Weltbild aufwachsen werden und nicht mit einem auf eine Disziplin verengten Blickfeld.“

Werkstoff werden am Rechner maßgeschneidert

ICAMS soll dazu beitragen, innovative Produkte aus neuen Werkstoffen mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu realisieren. „Für uns als Stahlhersteller in Nordrhein-Westfalen ist die Eröffnung dieses Instituts ein wegweisendes Ereignis“, meinte auch Dr. Karl-Ulrich Köhler, Vorstandsvorsitzender der Thyssen-Krupp Steel AG und Mitglied des Vorstandes der Thyssen-Krupp AG. Thyssen-Krupp hat die Federführung in einem Industriekonsortium (dem noch Bayer Material Science und Bayer Technology Services, Salzgitter Mannesmann Forschung und Bosch angehören), das die Hälfte der 24 Mio. Euro Anschubfinanzierung aufbringt. Die andere Hälfte steuert das Land bei.

Nordrhein-Westfalen strebt in Sachen Innovation an die Spitze

„Um Innovationsland Nummer 1 zu werden, brauchen wir herausragende Forschung auf Zukunftsfeldern“, erklärte NRW-Innovationsminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart. Auch Köhler glaubt, dass ICAMS die Bedeutung des Standorts NRW stärken wird: „Wir sind der festen Überzeugung, dass dem Forschungsgebiet der Advanced Materials Simulation die Bedeutung einer Schlüsseltechnologie in der Werkstoffentwicklung zukommt.“

Lothar Handge | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/konstruktion/werkstoffe/articles/125286/

Weitere Berichte zu: Multiskalenmodellierung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Luftturbulenzen durch Flugzeuge bald beherrschbar
08.12.2017 | Universität Rostock

nachricht Ein MRT für Forscher im Maschinenbau
23.11.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten