Materialwissenschaften

Werkstoffwissenschaftlerin erhält 2 Mio. Euro aus renommiertem Emmy Noether-Programm. Die Werkstoffwissenschaftlerin Dr. Hanka Becker von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg hat im renommierten Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zwei Millionen Euro Forschungsgelder eingeworben. Die Expertin für metallische Werkstoffe wird in den kommenden sechs Jahren untersuchen, wie Aluminiumlegierungen, die in vielfältigen Bauteilen im Verkehrssektor, im Bauwesen, im Maschinen- und Anlagenbau bis hin zum Haushalts- und Freizeitbereich eingesetzt werden, umweltschonend und energiesparend recycelt werden können, um sie anschließend ohne Qualitätsverlust wiederzuverwenden. „Die Aufbereitung…

Mit einer Liveschaltung ins Reaktionsgefäß beobachten LMU-Forschende chemische Reaktionen bei der Arbeit. Ihre Ergebnisse helfen dabei, die nächste Generation von Energiematerialien herzustellen. Wer einen Film im Labor drehen will, braucht spezielles Equipment. Vor allem dann, wenn die Akteure für unsere Augen unsichtbare Moleküle sind, die miteinander reagieren. „Man kann sich das Ganze vorstellen, als würde man versuchen, kleinste Lavaströme während eines Vulkanausbruchs zu filmen“, sagt Emiliano Cortés, Professor für Experimentalphysik und Energiekonversion an der LMU und Mitglied im Exzellencluster e-Conversion….

Hereon-Forscher entwickeln erstmals Technik, um Streulicht für die Röntgenbildgebung im Nanometerbereich nutzbar zu machen. Röntgenmikroskope sind für die Untersuchung von Bauteilen und Werkstoffen essenziell, weil sich damit winzige Veränderungen und Details im Material entdecken lassen. Bislang war es aber schwierig, Risse oder kleinste Einschlüsse in den Bildern zu erkennen. Durch die Entwicklung einer neuen Methode können Forschende vom Helmholtz-Zentrum Hereon jetzt solche Veränderungen in der Nanometerdimension sichtbar machen. Davon profitieren unter anderem die Materialforschung und die Qualitätssicherung. Die Qualität muss…

Normalerweise ist Wärmestrahlung ein Zufallsprodukt und wird durch die Gesetze der statistischen Physik beschrieben. TU Wien und Uni Manchester zeigen: Sie kann auch kontrolliert werden. Wenn man ein Stück Metall zum Glühen bringt, dann hängt seine Farbe bloß von seiner Temperatur ab. Das Material, die Geometrie, die Struktur seiner Oberfläche – all das spielt keine Rolle. Wenn jeder Punkt des Metallstabs dieselbe Temperatur hat, dann strahlt jeder Punkt genau das gleiche Farbspektrum ab. Es geht aber auch anders: Das Forschungsteam…

Forschungsprojekt zur Modellierung des Materialverhaltens von PEM gestartet. In Brennstoffzellen und Elektrolyseuren kommen Polyelektrolytmembranen (PEM) zum Einsatz, die deren Haltbarkeit maßgeblich beeinflussen. Die Modellierung des Materialverhaltens der PEM unter thermischen und hygrischen Lasten kann einen Beitrag zur Erhöhung der Lebensdauer von Brennstoffzellen leisten. In dem neuen Forschungsprojekt »PEMPAR« entwickeln Forschende am Fraunhofer LBF eine Messmethodik für die Parametrisierung von Modellen zur Simulation der Temperatur- und Feuchtewirkung sowie der mechanischen Belastungen von PEM. Die Test- und Prüfzeiten von PEM, Brennstoffzellen und…

Die Betonherstellung ist eine der Hauptquellen industrieller Treibhausgasemissionen. Um diese zu begrenzen, entwickelt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) einen klimaneutralen Kreislaufbeton. Mit dem Start der Pilotanlage für Belit-Zementklinker wird nun ein wesentlicher Produktionsschritt praktisch erprobt. Die Herstellung von Beton ist weltweit für etwa sechs bis neun Prozent aller vom Menschen verursachten CO2-Emissionen verantwortlich. „Ausschlaggebend dafür ist vor allem die Herstellung des Vorprodukts Zement“, erklärt Dr. Peter Stemmermann vom Institut für Technische Chemie (ITC) des KIT. „Typischer Portlandzement besteht zu…

Ein neuartiges sortenreines Kunstleder erfüllt die hohen Anforderungen der europäischen Ökodesignverordnung. Hergestellt aus einem biobasierten Kunststoff ist es biologisch abbaubar und erfüllt die Voraussetzungen für einen geschlossenen Recyclingprozess. Viele Kunstleder bestehen aus einem textilen Trägermaterial, auf das eine Polymerschicht aufgebracht wird. Die Polymerschicht besteht meist aus einem Haft- und einem Deckstrich, der in der Regel noch mit einer typischen Prägung versehen wird. Gewöhnlich handelt es sich beim Textilträger und der Beschichtung um völlig unterschiedliche Materialien. Als Textilträger dienen häufig Gewebe,…

Das Forschungsprojekt „Flammenhemmendes Coating: Ökologischer Brandschutz in Schienenfahrzeugen“ (FlamenCo) der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) untersucht ein neues Brandschutzmittel im Schienenfahrzeugbau. Ziel ist die Entwicklung eines Brandschutzlackes, der einen umfassenderen Einsatz holzbasierter Materialien ermöglicht. Holz wird in Schienenfahrzeugen vor allem als Armlehne oder Klapptisch eingesetzt. Kunststoffe und Metalle überwiegen als eingesetzte Materialien beim Innenausbau von Zügen. Dafür bestehen hohe Brandschutzanforderungen, um im Ernstfall sicherstellen zu können, dass die eingesetzten Materialien keine zusätzliche Gefahrenquelle (z.B. Rauchgasentwicklung) für die Passagiere darstellen….

… ebnen Weg zu neuer Physik und optoelektronischen Anwendungen. Forscher haben erstmals einen Zeitkristall auf einem mikroskaligen Halbleiterchip beobachtet, der mit einer Frequenz von mehreren Milliarden Mal pro Sekunde oszilliert und außergewöhnlich hohe nichtlineare Dynamiken im GHz-Bereich zeigt. Die Ergebnisse des Experiments, die heute in Science veröffentlicht wurden, stellen eine feste Verbindung zwischen bisher unkorrelierten Bereichen der nichtlinearen Exziton-Polariton-Dynamik und kohärenter Optomechanik bei GHz-Frequenzen her. Laut dem Forschungsteam zeigt dieses Experiment vielversprechende Möglichkeiten zur Nutzung von Zeitkristallen in integrierter und…

Mit einem leistungsstarkem Pulverbettdrucker können an der Uni Siegen Legierung aus Aluminium-, Stahl- oder Titanpulver verschmolzen werden. Wissenschaftler*innen veröffentlichten jetzt erste Forschungsergebnisse zum Verhalten des Materials aus der Siegener Metalldruckanlage. Additive Fertigung (AM), auch bekannt als 3D-Druck, hat das Potenzial, die Fertigungsindustrie zu revolutionieren. Der 3D-Druck von Metall entwickelt sich rasant weiter. In den letzten Jahren hat Metall-3D-Druck insbesondere in der Medizintechnik, der Automobil- sowie Luft- und Raumfahrtindustrie stark an Bedeutung gewonnen. Die Universität Siegen verfügt über einen leistungsstarken Pulverbettdrucker,…

iGEM2024: HHU-Projekt KlothY… Zum neunten Mal geht ein studentisches Team der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf bei iGEM an den Start, dem internationalen studentischen Wettbewerb der synthetischen Biologie. In den kommenden sechs Monaten werden die diesjährigen Teammitglieder ein synthetisches Textilgewebe entwickeln, mithilfe einer Ko-Kultur aus Bakterien und Hefen. Das vorrangige Ziel der Studierenden ist, eine nachhaltige und gleichwertige Alternative zu Textilien aus konventioneller Textilproduktion zu erzeugen. Mitglieder des iGEM2024-Teams der HHU. Ausführliche BU s. Text. (c) HHU / Noah Ben Bulawa Textilien bilden…

– neue biobasierte Materiallösungen im Pilotmaßstab greifbar machen. Vor drei Jahren startete das mit rund 14 Millionen Euro von der Europäischen Union geförderte Verbundprojekt INN PRESSME. Ziel der 27 Projektpartner aus neun europäischen Ländern ist es, ein europaweites Ökosystem für die Entwicklung und Herstellung von pflanzenbasierten wiederverwertbaren und/oder biologisch abbaubaren Verpackungs-, Energie- und Transportlösungen sowie Konsumgütern aufzubauen. Aktuell sind die geplanten neun Testfälle mit Prototypen abgeschlossen und die Ergebnisse lassen aufhorchen. Antimikrobiell ausgestattete Beschichtung auf 3D ge-druckten Schuhsolen. Bei der…

Forscher*innen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Freien Universität Berlin haben erstmals den genauen Mechanismus des Simons-Prozesses entschlüsselt. Das elektrochemische Verfahren ist von großer Bedeutung für die Herstellung fluororganischer Verbindungen und wird u.a. in der Pharmazie, Agrochemie, Kunststoffherstellung und Elektronik angewandt. Der Simons-Prozess, benannt nach seinem Entdecker, dem amerikanischen Chemiker Joseph H. Simons, nutzt ein elektrochemisches Verfahren zur Synthese fluororganischer Verbindungen. Durch die Passage von Strom durch eine Elektrolytlösung mit Fluorwasserstoff an einer Anode und einer Kathode…

»Mehr als nur ein grünes Image«: Hochschule Aalen und Fraunhofer IGCV forschen gemeinsam an nachhaltigen Lösungen für Faserverbundwerkstoffe im Leichtbau. Immer häufiger sollen nachwachsende Rohstoffe in Verbundstoffen für technische Anwendungen eingesetzt werden. Bisher stoßen die sogenannten Bio-Composites für anspruchsvolle Produkte noch an ihre Grenzen. Dies soll sich ändern: In einer neu gegründeten, gemeinsamen Forschungsgruppe untersuchen die Hochschule Aalen und das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV die Eigenschaften biogener Werkstoffe und entwickeln diese weiter. Das Ziel der »AG BioComposites«…

… für die Aufbereitung komplexer Abwässer. Forschende am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB haben ein biobasiertes und funktionalisiertes Flockungsmittel entwickelt, mit dem sich Abwässer mit komplexen Inhaltsstoffen effizient aufreinigen lassen. Dabei sorgt das Enzym Laccase in einer Matrix aus Chitosan zusätzlich dafür, dass toxische Phenole aus dem Wasser entfernt werden. Das neue abbaubare funktionalisierte Flockungsmittel LaChiPur wird erstmals vom 13. bis 17. Mai 2024 auf der IFAT in München vorgestellt. Mit der Flockung werden in der Abwasserreinigung und Wasseraufbereitung…

… im Fokus des Fraunhofer WKI. Der Leichtbau gilt als Schlüsseltechnologie der Zukunft. Er leistet einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und zur Erreichung der Klima- und Nachhaltigkeitsziele. Leichte Materialien, Bauteile und Produkte benötigen weniger Transportenergie und oft auch weniger Rohstoffe. Leichtbauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen können besonders nachhaltig sein. Doch auch nachwachsende Rohstoffe werden knapp, wenn immer mehr Produkte daraus hergestellt werden und die Weltbevölkerung weiter wächst. Forschende des Fraunhofer WKI entwickeln ressourceneffiziente Leichtbaulösungen aus nachwachsenden Rohstoffen: von der…