Von Nano über Mikro zu Makro



Untersuchung von Benetzungseigenschaften von Matrixsystemen

Mehrphasenwerkstoffe erfordern das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Werkstoffphasen. Das schließt die Wirkung nanoskaliger Additive in Harze ebenso ein wie die Wirkung von Fertigungsdefekten wie z.B. Poren auf das Tragverhalten. Erst das Verständnis des Ursache-Wirkungs-Zusammenhangs zwischen den unterschiedlichen Skalen der Analyse ermöglicht ein systematisches Werkstoffdesign. Die Möglichkeit, durch Beeinflussung der Werkstoffstrukturen im nanoskaligen Bereich neue Eigenschaften und Funktionalitäten für technische Anwendungen zu erschließen, bedarf der eingehenden Erforschung des Ursache-Wirkungs-Zusammenhangs im nanoskaligen Bereich und der Übertragung anhand geeigneter Modelle in den makroskaligen Bereich. Neben der gezielten Beeinflussung mechanischer, thermischer, optischer und elektromagnetischer Eigenschaften bekannter Werkstoffe durch Nanopartikel ist dabei die Nutzbarmachung neuer Funktionswerkstoffe im technisch relevanten Maßstab Forschungsgegenstand. Weiterhin sind für die Übertragung der Eigenschaften der unterschiedlichen Werkstoffe aus dem nano- in den makroskaligen Bereich hinsichtlich der Kennwertbestimmung Multiskalenmodelle zu und neue Versuchsmethoden zur Verifikation solcher Modelle zu entwickeln. Mit Hilfe von Carbon Nanotubes (CNTs) lassen sich kompakte, leistungsfähige, zuverlässige und energiesparende Aktuatoren für die Adaptronik entwickeln. Aktuelle Forschungsthemen sind:

  • Very High Life Cycle Fatigue für Faserverbundwerkstoffe
  • CNT-Aktuatorik
  • Wirkung mikroskaliger Defekte aus der CFK-Prozessierung
  • Funktionsintegration durch Nanopartikel

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