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 Flüssiger Wasserstoff im freien Fall
05.12.2016 | Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)

nachricht IPH entwickelt Prüfstand für angetriebene Tragrollen
29.11.2016 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

ICTM Conference 2017: Production technology for turbomachine manufacturing of the future

16.11.2016 | Event News

Innovation Day Laser Technology – Laser Additive Manufacturing

01.11.2016 | Event News

#IC2S2: When Social Science meets Computer Science - GESIS will host the IC2S2 conference 2017

14.10.2016 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie