Substitute für kritische Materialien

Funktionswerkstoffe im Labormaßstab herstellen

Werkstoffe auf der Mikrostrukturebene charakterisieren

Materialdesign

Mit simulatorischen und experimentellen Methoden, basierend auf der Festkörperphysik und Werkstoffmechanik, klären wir Materialverhalten auf und sagen Materialeigenschaften vorher. Dadurch können wir Materialstrukturen und -funktionen gestalten. Wir decken Einflüsse von Kristalldefekten und Gefügestrukturen auf das Materialverhalten im Großen auf. Wir nutzen diese Erkenntnisse, um in gezielter Weise Werkstoffe ressourcen- und energieeffizient zu kombinieren und dadurch technische Systeme nachhaltig zu verbessern.

 

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Leistungen

Gruppen 

Leistungen

Multiskaliges, experimentelles und simulatorisches Design von Werkstoffen für multifunktionale Aufgaben

Materialmodellierung mit quantenmechanischen first-principles-Methoden (Dichtefunktionaltheorie), mit klassischen atomistischen Vielteilchen-Methoden (Molekulardynamik) und mit Multiskalen-Material-Modellierung

Aufklärung von Materialeigenschaften, Entwicklung von Materialmodellen, Vorhersage von physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften, Materialsubstitution, Materialscreening

Entwicklung und Herstellung von funktionalen Dünnschicht- und Multilagen-Systemen, nano- und mikro-skaligen Materialgefügen

Meso- und mikromechanische lokale Eigenschafts- und Lebensdauerbestimmung

Kombinatorisches, experimentelles und simulatorisches Hochdurchsatz-Materialscreening zur Suche nach neuen Materialsystemen für gewünschte Strukturen und Funktionen

Entwurf und Herstellung von künstlichen Meso- und Meta-Materialien mit neuartigen Eigenschaften

Funktionale Schichtmaterialien

 

Für die Beschichtung von Formgebungswerkzeugen für Optik, Sensorik, Medizin- und Mikrosystemtechnik werden neue Schichtmaterialien entwickelt und für den industriellen Einsatz ...

Meso- und Mikromechanik

 

Unter Verwendung selbst entwickelter Versuchsaufbauten und experimenteller Mechanik bestimmen wir Materialeigenschaften von Proben mit mindestens einer Abmessung ...

Materialmodellierung

 

Mit simulatorischen Methoden, basierend auf der theoretischen Festkörperphysik und Werkstoffmechanik, klären wir Materialverhalten auf und sagen Materialeigenschaften vorher...