Entwicklung von Nanostrukturen zur Erzeugung mechanischer Metamaterialien

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Um mechanische Eigenschaften von Materialien gezielt zu entwerfen nutzen wir die dreidimensionale Nanolithographie. Dabei werden aus einem Fotolack fachwerkartige Strukturen mit einem Laser polymerisiert, welche Stegbreiten von nur 100 nm aufweisen können. Die Einheitszellen dieser Strukturen sind so konstruiert, dass sie in ihrer Gesamtheit die gewünschten mechanischen Eigenschaften aufweisen. Die im Bild dargestellte Struktur, ist, beispielsweise, bei Druckbelastung bezogen auf ihr Gewicht extrem steif. Sie kann zur mechanischen Stabilisierung metallisch beschichtet und somit als Komponente in Dehnmesssensoren eingesetzt werden.

Publikationen

 

Berwind, M.F.; Kamas, A.; Eberl, C., A Hierarchical Programmable Mechanical Metamaterial Unit Cell Showing Metastable Shape Memory, Advanced Engineering Materials 20/11 (2018) 1800771 1-6 Link

Nakanishi, K.; Aria, A. ; Berwind, M.; Weatherup, R. S.; Eberl, C.; Hofmann, S.; Fleck, N., Compressive behavior and failure mechanisms of freestanding and composite 3D graphitic foams, Acta Materialia 195 (2018) 187-196 Link