Wie lassen sich Materialien und Moleküle gezielt so designen, dass industrielle Prozesse und Produkte effizienter, leistungsfähiger und nachhaltiger werden?
Wir entwickeln simulationsbasierte Strategien, die makroskopisches Material- und Bauteilverhalten mit den zugrundeliegenden mikroskopischen Mechanismen verknüpfen. Unsere multiskaligen Methoden reichen von der Quanten- und Atomskala bis zur Kontinuumsskala, ergänzt durch datenbasierte Ansätze für schnellere und präzisere Vorhersagen.
Unser Schwerpunkt liegt auf mechanisch belasteten Grenzflächen und ihrer chemischen sowie physikalischen Wechselwirkungen mit Flüssigkeiten und der Umgebung. Unsere Arbeit adressiert konkrete industrielle Herausforderungen, wie
- Reib- und Verschleißreduktion in tribologischen Systemen
- Molekulares Design von Schmierstoffen und Substitution gefährlicher, umweltschädlicher, teurer oder schlecht verfügbarer Substanzen
- Optimierung von Materialsystemen für neuartige Energieerzeugungs- und -speichersysteme
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM