Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tief in den Schaum blicken

10.03.2003


Die Natur macht es vor: Der Kiel einer Vogelfeder ist hohl und trotzdem stabil - ein fester Knochen oder Holz ist nicht massiv, sondern besitzt eine luftige Innenstruktur. Die Leichtigkeit des Seins hat längst auch in der Werkstoffentwicklung Einzug gehalten: Mit Metallschäumen beispielsweise lassen sich leichte und doch feste Bauteile fertigen. Solche Materialien besitzen filigrane dreidimensionale Mikrostrukturen, die aus Teilchen, Poren und Stegverbindungen bestehen und die unter anderem das mechanische Verhalten bestimmen. Will man sie genauer untersuchen, offenbaren Anschliffe von Proben unter dem Lichtmikroskop jedoch nur einen zweidimensionalen Einblick. Bei hochporösen oder weichen Materialien versagt diese Methode gänzlich, da sie beim Schleifen und Polieren verändert werden.


Die Struktur von geschäumtem Nickel. Aus den dreidimensionalen Datensätzen heterogener Materialien berechnet die Software verschiedenste Kenngrößen.
© Fraunhofer ITWM



Um feinste Strukturen in 3-D unter die Lupe nehmen zu können, wird deshalb zunehmend mit Röntgenstrahlung arbeitende Mikro-Computertomografie eingesetzt. Zwar existieren diverse Programme, die die 3-D-Daten am Bildschirm visualisieren. »Für Werkstoffforscher gab es bisher jedoch keine ausreichend entwickelte Software, mit der die Bilder analysiert werden können«, sagt Dr. Joachim Ohser von der Abteilung »Modelle und Algorithmen in der Bildverarbeitung« am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern. Gemeinsam mit dem Berliner Unternehmen aquinto entstand das Softwarepaket »a4i 3d« - Applications for Imaging 3-D. Die Kombination der darin enthaltenen Bildverarbeitungs-Tools mit verschiedenen Analysemodulen ermöglicht einen flexiblen Einsatz bei vielen Problemstellungen. Ein Beispiel sind offenporige Schäume, über die in verschiedensten industriellen Bereichen Gase und flüssige Lösungen filtriert werden. Über die geometrischen Maße der Poren lässt sich ermitteln, mit welcher Rate sich Partikel bei einer Filtration abscheiden werden. »Für einen US-amerikanischen Süßwarenhersteller haben wir aber auch schon Marshmallows analysiert. Die Struktur des Zuckerschaums beeinflusst offenbar deren Geschmack«, erzählt Ohser schmunzelnd.

... mehr zu:
»3-D »IKTS »Pore »Schaum


Ein handfesteres Beispiel sind offenzellige Keramiken. Bisher gab es für die Entwickler, Hersteller und Anwender kein geeignetes Analyseverfahren. »Nun können wir Form, Größe und Verteilung der Poren zuverlässig bestimmen«, betont Jörg Adler vom Bereich »Keramikfilter« des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe IKTS. »Projektpartnern können wir dank a4i 3d nun detaillierte Untersuchungen anbieten.«

Ansprechpartner:
Dr. Joachim Ohser
Telefon 06 31 / 3 03-18 69
Fax 06 31 / 3 03-18 11

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Gottlieb-Daimler-Straße, Geb. 49
67663 Kaiserslautern

Jörg Adler
Telefon 03 51 / 25 53-5 15
Fax 03 51 / 25 54-3 33

Fraunhofer IKTS

Johannes Ehrlenspiel | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.itwm.fhg.de/mab/projects/BA/?language=de
http://www.ikts.fraunhofer.de/
http://www.itwm.fraunhofer.de/

Weitere Berichte zu: 3-D IKTS Pore Schaum

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Quantenanomalien: Das Universum in einem Kristall
21.07.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Projekt »ADIR«: Laser bergen wertvolle Werkstoffe
21.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie