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 Kampf dem Plastik mit Verpackungen aus Seetang
15.12.2017 | Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke-Heinemann

nachricht Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung
14.12.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik