Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Europäische Materialforscher präsentieren neue Werkstoffe und blicken ins Innere von Materialien

29.08.2013
Wenn die Flügel eines Flugzeugs bedrohliche Belastungen selbst „fühlen“ oder Metallschäume leicht und stabil sind wie unsere Knochen, dann haben Materialforscher ihre Finger im Spiel.

Sie suchen sich perfekte Vorbilder in der Natur, um Materialien neue Funktionen zu verleihen. Mit Hilfe der Mikroskopie und Tomographie entwickeln sie immer präzisere Analysenmethoden, um ins Innere von Materialien zu blicken.


Mit der Atomsonden-Tomographie kann man ins Innere von Materialien blicken und ihre Strukturen bis auf atomare Ebene analysieren.
Oliver Dietze

Damit können sie ihre Strukturen besser verstehen, um maßgeschneiderte Werkstoffe für die Industrie, Medizin und den Energiesektor zu entwickeln. Neueste Trends diskutieren Wissenschaftler vom 8. bis 13. September auf der größten europäischen Konferenz für Materialforschung in Sevilla.

Wissenschaftlicher Leiter der Konferenz ist Professor Frank Mücklich von der Universität des Saarlandes.

Deutsche Exportgüter sind zu etwa 70 Prozent nur deshalb am Weltmarkt erfolgreich, weil sie innovative Werkstoffe nutzen. Das hat eine Studie der Akademie der Technikwissenschaften gezeigt. „Die Materialforschung ist für die europäische Wettbewerbsfähigkeit von enormer Bedeutung“, sagt Frank Mücklich, Professor für Funktionswerkstoffe der Universität des Saarlandes. Er ist in diesem Jahr der wissenschaftliche Leiter der größten europäischen Konferenz für Materialforschung, der Euromat in Sevilla. Rund 2500 Wissenschaftler aus ganz Europa, den USA, Asien, Lateinamerika und Australien stellen dort aktuelle Forschungsergebnisse vor.

Die Materialforschung deckt heute eine große Bandbreite ab. Die Automobilindustrie etwa verlangt nach stabilen, aber möglichst leichten Materialien für Karosserien und Motoren. Sie ist aber auch an neuen Werkstoffen für die Sensorik und Steuerung vor allem von Premiumfahrzeugen interessiert. „In der Elektromobilität hingegen sind Materialien gefragt, die eine stabile Stromverteilung mit möglichst geringen Verlusten sicherstellen oder Energie speichern können. Die Medizintechnik wiederum benötigt winzige Sensoren, die sich selbst mit Strom versorgen, zum Beispiel durch geringe Temperaturunterschiede“, erläutert Mücklich.

Der Saarbrücker Materialforscher macht mehrere Trends aus, mit denen sich europaweit die Wissenschaftler befassen. „Lange Zeit entwickelte man immer komplexere Materialien mit einem Gemisch aus vielen Rohstoffen. Doch diese werden immer knapper und manche auch sehr teuer, so dass man sich heute auf Lösungen konzentriert, die mit wenig Materialien umzusetzen sind. Durch maßgeschneiderte Mikrostrukturen können diese ganz unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Ein Beispiel dafür sind kohlenstoffbasierte Materialien wie die Nanotubes, die unter mechanischen Gesichtspunkten extrem fest sind, aber auch eine hohe elektrische Leitfähigkeit bieten “, erläutert Frank Mücklich. Viele Materialforscher orientierten sich auch an Vorbildern aus der Natur, die im Laufe der Evolution wirkungsvolle Systeme geschaffen haben und dabei oft mit wenigen chemischen Elementen auskommen.

Einen weiteren Trend sieht der Wissenschaftler in der Entwicklung von intelligenten und autonomen Systemen, die sich selbst mit Energie versorgen. Sie können zum Beispiel „spüren“, welche Belastung vorliegt und selbst Korrektursignale an das System senden. Diese Systeme werden etwa im so genannten „Smart Home“ für die Energiesteuerung und Überwachung der Häuser eingesetzt. Einen großen Schub hat die Materialforschung in den vergangenen Jahren vor allem durch neue Analysemethoden erhalten.

„Wir können heute alle Materialien nicht nur chemisch exakt analysieren, sondern auch die Gitterstruktur der Kristalle veranschaulichen und zeigen, welche Atome an welcher Stelle des Materials enthalten sind. Am Computer können wird diese Nanostrukturen dann zwei- und dreidimensional simulieren und modellieren“, erläutert Professor Mücklich. Mit diesen Erkenntnissen könne man vorhandene Materialien erstmals vollständig verstehen. Dies helfe dabei, die herkömmlichen Werkstoffe zu verbessern und neue zu entwickeln, bei denen man zum Beispiel Eigenschaften miteinander kombiniert, die früher unvereinbar waren.

Die Materialwissenschaft und Werkstofftechnik auf dem Campus der Universität des Saarlandes zählt mit rund 300 Wissenschaftlern zu den fünf bundesweit führenden Standorten auf diesem Gebiet. Die derzeit 13 Professuren an der Universität sind eng vernetzt mit den Forschern am Leibniz-Institut für Neue Materialien und dem Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren. Mehrere Saarbrücker Wissenschaftler werden Anfang September ihre neuesten Forschungsergebnisse auf der größten europäischen Materialforschungstagung in Sevilla präsentieren.

Fragen beantwortet:

Prof. Dr. Frank Mücklich
Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe der Universität des Saarlandes
Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland (MECS)
Tel. 0681/302-70500
Mail: muecke@matsci.uni-sb.de
Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Friederike Meyer zu Tittingdorf | idw
Weitere Informationen:
http://euromat2013.fems.eu/
http://www.uni-saarland.de/pressefotos

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Was winzige Strukturen über Materialeigenschaften verraten
19.10.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Wie wirksam sind Haftvermittler? Fraunhofer nutzt Flüssigkeitschromatographie zur Charakterisierung
17.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was winzige Strukturen über Materialeigenschaften verraten

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Rasche Umweltveränderungen begünstigen Artensterben

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungsnachrichten