Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das kleinste Gerüst der Welt

01.07.2015

Erneuter Erfolg im Supercomputing: Uni Siegen erhält Rechenleistung am zweitschnellsten Supercomputer Europas im Wert von 1,2 Millionen Euro und geht auf die Suche nach effizienten Nanogittern.

Sie sollen bisherige Materialien im Automobilbau oder in der Medizin ersetzen – auf kleinster Ebene. Nanostäbchen aus Aluminium oder anderen Metallen, für diese sucht PD Dr.-Ing. Bernhard Eidel, der den Lehrstuhl für Numerische Mechanik an der Uni Siegen vertritt, gemeinsam mit Dr. Alexander Stukowski von der TU Darmstadt nach geeigneten Gitterstrukturen.


Supercomputer JUQUEEN im Forschungszentrum Jülich.

Forschungszentrum Jülich

„Wir suchen nach Strukturmaterialien, die leicht sind und trotzdem hohe Steifigkeit und Festigkeit besitzen“, sagt Eidel. Ein solches Gerüst auf kleinster Ebene könnte in der Medizin eingesetzt werden: „Stellen Sie sich ein Gitter vor, das Knochenteile ersetzt, die ein Mensch durch einen Unfall oder eine Tumorerkrankung verloren hat.

Dieser Ersatz könnte entweder dauerhaft sein, oder aber nur temporär als Gerüst für nachwachsende Knochen- und Gewebezellen dienen. Wenn man das biolösliche Metall Magnesium verwendet, würde sich das Gerüst im gleichen Zeitraum auflösen, in der das Gewebe nachwächst. Kein metallischer Fremdkörper verbliebe im Menschen“, blickt der Forscher in die Zukunft.

26 Millionen Kernstunden für Simulationen

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg, für den Eidel an der Universität Siegen gemeinsam mit seinem Darmstädter Kollegen Stukowski die Grundlagen erforscht. Wie die geometrische Anordnung der Nanometallstäbchen sein muss, um das leichte und belastbare Material zu erhalten, wollen die Forscher mittels einer molekulardynamischen Simulationsmethode herausfinden.

Hierbei werden unterschiedliche Gittertopologien auf Nanoebene von jeweils 50-200 Millionen Atomen auf dem Computer mit Hilfe einer Software simuliert und analysiert. Für die hierfür nötige Rechenleistung kann das Team den zweitschnellsten Supercomputer Europas, die JUQUEEN im Forschungszentrum Jülich, nutzen. 26 Millionen Kernstunden* hat das Duo aus Siegen und Darmstadt nach einem Antrag nun zugesprochen bekommen. Den Kernstunden stehen Betriebskosten im Wert von ca. 1,2 Millionen Euro gegenüber.

Doppelter Erfolg für die Universität Siegen

Für die Universität Siegen ist die Bewilligung der Rechenzeit ein weiterer Erfolg im Supercomputing innerhalb kürzester Zeit. Erst vor wenigen Wochen setzte sich der Lehrstuhl für Simulationstechnik und Wissenschaftliches Rechnen von Prof. Dr.-Ing. Sabine Roller bei der Vergabe von Rechenleistung im europäischen Supercomputerverbund GCS (Gauss Centre for Supercomputing) durch.

Roller hat für ein Simulationsprojekt zur Entsalzung von Meerwasser 42 Millionen Kernstunden am Supercomputer Hornet bewilligt bekommen. Die Betriebskosten für die zugewiesenen Kernstunden belaufen sich bei diesem Projekt auf zwei Millionen Euro.

*Die Rechenkapazität eines Supercomputers wird in der Einheit Kernstunden angegeben.

Björn Bowinkelmann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen
23.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Ein Wimpernschlag vom Isolator zum Metall
17.04.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Bestrahlungserfolg bei Hirntumoren lässt sich mit kombinierter PET/MRT vorhersagen

24.04.2018 | Medizintechnik

RWI/ISL-Containerumschlag-Index auf hohem Niveau deutlich rückläufig

24.04.2018 | Wirtschaft Finanzen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics