Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Internationale Forscher diskutieren in Saarbrücken die Mechanik von Materialien auf Mikrometerebene

21.03.2012
Dass man ein Stromkabel auch über Ecken und Kanten im Haus verlegen kann, liegt an der Metallstruktur im Kleinen: Die Drähte bestehen aus Kupferkörnern, die verformt werden können.

So bleibt der Draht auch beim Biegen heil, ohne zu brechen. Erst wenn die Kupferkörner kleiner ein Tausendstel Millimeter werden, verändern sich ihre Eigenschaften und damit das Verhalten des Metalls: Es wird härter und bricht schneller.

Warum sich solche mechanischen Eigenschaften eines Materials in kleinsten Dimensionen verändern, diskutieren am 22. und 23. März Materialforscher aus ganz Europa am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien im Rahmen des internationalen Fachkongresses Nanobrücken II.

„Wir wissen, dass sich Materialien in Größenordnungen unter einem Tausendstel Millimeter mechanisch anders verhalten, als in größeren Einheiten“, sagt Roland Bennewitz, Leiter des Programmbereichs „Nanotribologie“. „Warum und wie Materialien ihre Eigenschaften in kleineren Einheiten verändern, ist aber noch nicht vollständig verstanden. Wenn wir die Einflussgrößen dahinter mit unseren Messungen aufklären, können wir zukünftig das mechanische Verhalten von Materialien maßschneidern“, erklärt der Physiker weiter. Eine bestimmte Härte, Zähigkeit, Verformbarkeit und sogar Kombinationen dieser Eigenschaften könnten dann passgenau auf Anwendungen zugeschnitten werden. Neue Konzepte für gehärtete Metalloberflächen oder gleitende Gummidichtungen seien dann in Zukunft denkbar.

Um die Phänomene dahinter zu verstehen, verwenden die Forscher eine besondere Analytik. Beim sogenannten Nanoindenter drückt sich eine feine Nadel in die Oberfläche einer Materialprobe und prüft deren Verformbarkeit. Am INM können die Wissenschaftler Proben mit mikroskopischen Maßen selbst fertigen: Beim sogenannten „Ionen-Ätzen“ werden in eine Oberfläche winzig kleine Säulen mit unterschiedlichen Durchmessern eingearbeitet und diese mit der Nadel abgetastet. Die Eindringtiefe der Nadel, der Kraftaufwand dazu, oder in welcher Art die Säulen beim Abtasten zerquetscht werden sind wichtige Kenngrößen. Das Ganze spielt sich in einer Größenordnung von nur wenigen Millionstel Millimetern ab. „Für die Messungen verwenden wir einen besonderen Nanoindenter der Firma Hysitron, dessen Messmöglichkeiten sogar extra auf unsere Bedürfnisse angepasst wurden“, erklärte der Materialexperte. Normalerweise ließen sich mit einem solchen Gerät im Wesentlichen harte Proben, also Metalle, Keramiken oder auch Perlmutt untersuchen. Mit der extra entwickelten Geräteausstattung sei es kein Problem, auch weiche Proben, zum Beispiel Kunststoffe, zu erforschen.

Für den wissenschaftlichen Disput holt sich das INM das Know-how internationaler Forscher ins Haus. An dem zweitätigen Fachkongress „Nanobrücken II“ nehmen über 60 Forscher aus ganz Europa teil. Professor Jeff De Hosson, ein renommierter Materialwissenschaftler aus den Niederlanden, bereichert als Hauptvortragender die Fachtagung. Der Fachkongress Nanobrücken findet nach dem Jahr 2010 zum zweiten Mal am INM statt. In Form eines Workshops nutzt die Firma Hysitron in diesem Forum die Gelegenheit, technische Neuerungen an seinen Nanoindentern vorzustellen.

Ansprechpartner:
Professor Dr. Roland Bennewitz
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Programmbereichsleiter Nanotribologie
Tel.: +49 (0)681-9300-213
E-mail: roland.bennewitz@inm-gmbh.de
Das INM erforscht und entwickelt Materialien – für heute, morgen und übermorgen. Chemiker, Physiker, Biologen, Material- und Ingenieurwissenschaftler prägen die Arbeit am INM. Vom Molekül bis zur Pilotfertigung richten die Forscher ihren Blick auf drei wesentliche Fragen: Welche Materialeigenschaften sind neu, wie untersucht man sie und wie kann man sie zukünftig für industrielle und lebensnahe Anwendungen nutzen?

Das INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH mit Sitz in Saarbrücken ist ein international sichtbares Zentrum für Materialforschung. Es kooperiert wissenschaftlich mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt. Das INM ist ein Institut der Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. und beschäftigt rund 190 Mitarbeiter. Seine Forschung gliedert sich in die drei Felder Chemische Nanotechnologie, Grenzflächenmaterialien und Materialien in der Biologie.

Dr. Carola Jung | idw
Weitere Informationen:
http://www.inm-gmbh.de/
http://www.wgl.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht 2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«
25.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017
24.07.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | 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

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie