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Wie werden wir in Zukunft Forschung betreiben und Produkte entwickeln? Wie werden wir gewonnene Erkenntnisse Kolleginnen und Kollegen zur Verfügung stellen, die sich vielleicht auf der anderen Seite der Welt befinden? Den Weg zu einer digitalen Infrastruktur für materialwissenschaftliche Forschungsdaten soll das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierte Verbundprojekt »Innovations-Plattform MaterialDigital« ebnen. Ziel dabei ist einen virtuellen Materialdatenraum aufzubauen und so den Umgang mit Werkstoffdaten zu systematisieren. Die beteiligten Forschungseinrichtungen haben nun ihre Arbeit aufgenommen.

Die Lager von Maschinen werden in der Regel mit Öl geschmiert. Doch große Mengen dieser Öle landen auch heute noch in der Umwelt. Am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, MikroTribologie Centrum µTC wurde deshalb eine Methode entwickelt, mit der sich Gleitlager künftig auf Wasserbasis schmieren lassen können. Das ist deutlich umweltfreundlicher.

An dem mit dem Freudenberg Innovation Award 2019 ausgezeichneten Projekt »Atomistische Simulationen« ist das Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM mit molekulardynamischen Simulationen maßgeblich beteiligt. Das Ziel des Projektes ist, Reibung, Verschleiß und Wartungsaufwand von Reibpartnern, Schmierstoffen und Dichtungen auf ein Minimum zu reduzieren. Vor drei Jahren begann die langjährige Kooperation, die mithilfe von atomistischen Simulationen die Reibung bei Gleitringdichtungen besser verstehen möchte. Damit wurde wissenschaftliches Neuland in der Tribologie betreten.

Wasserstoff spielt in allen nachhaltigen Energie-Zukunftsszenarien eine prominente Rolle als verbindendes Element zwischen unterschiedlichen Bereichen der Energieversorgung. Das Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM eröffnete sein erweitertes Wasserstofflabor feierlich am 10. April. Die Investition von insgesamt 1,1 Mio. Euro für neue Laborräume, Experimentiertechniken und Simulationswerkzeuge übernahmen Baden-Württemberg und Bund zu gleichen Teilen. Rund 50 Expertinnen und Experten aus Industrie und Wissenschaft diskutierten am Fraunhofer IWM über Herausforderungen und Lösungen beim Werkstoff-Einsatz im Kontakt mit Wasserstoff.

Natürlicher Kautschuk aus Kautschukbäumen ist ein begrenzter Rohstoff. Synthetisch hergestellter Kautschuk reicht bisher im Abriebverhalten jedoch nicht an das natürliche Produkt heran und eignet sich daher nicht für LKW-Reifen. Ein neuartiger Synthesekautschuk erzeugt nun erstmals 30 bis 50 Prozent weniger Abrieb als Naturkautschuk.

Am 1. April 2019 startet die Fraunhofer-Gesellschaft das Leitprojekt »Quantenmagnetometrie« (QMag): Die Freiburger Fraunhofer-Institute IAF, IPM und IWM wollen die Quantenmagnetometrie aus dem universitären Forschungsumfeld in konkrete industrielle Anwendungen überführen. Im Schulterschluss mit drei weiteren Fraunhofer-Instituten (IMM, IISB und CAP) entwickelt das Forscherteam hochintegrierte und bildgebende Quantenmagnetometer mit höchster Ortsauflösung und optimierter Empfindlichkeit.

Unter dem Motto »mehr Mädchen für Naturwissenschaften begeistern« entdecken am diesjährigen Girls‘ Day 12 Mädchen am Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM verschiedene Bereiche der Werkstoffforschung. Die Schülerinnen im Alter von 10 bis 13 Jahren untersuchen, wie elastischer Kunststoff bei extremer Kälte reagiert, wie sich Metall verändert wenn es glühend heiß belastet wird, oder wie sie kleinste Strukturen auf Oberflächen betrachten können.

Die sogenannte Biologische Transformation der industriellen Wertschöpfung könnte in den nächsten Jahrzehnten Industrie und Gesellschaft revolutionieren: Würden die Digitale und die Biologische Transformation der Industrie gleichermaßen vorangetrieben, entstünden technische Voraussetzungen, um die drängendsten Probleme der Gesellschaft zu lösen. Davon sind zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Fraunhofer-Gesellschaft überzeugt. Die Rahmenbedingungen, Chancen und Meilensteine auf diesem Weg untersuchten in den letzten Monaten sechs Fraunhofer-Institute. Die Ergebnisse fasst eine Broschüre zusammen.

Lassen Sie sich inspirieren von aktuellen Lösungen zur optimierten Nutzung von Werkstoffeigenschaften und neuen Werkstofffunktionen, die unser Jahresbericht 2018 präsentiert. Die Beispiele verdeutlichen, wie wir fundiertes Werkstoffverständnis mit und für innovative und zuverlässige Bauteile und Fertigungsverfahren nutzen.

Das Phänomen der sogenannten Supraschmierung ist bekannt, es war jedoch auf atomarer Ebene bislang nicht zu erklären: Wie entsteht die extrem niedrige Reibung beispielsweise in Lagern? Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute IWM und IWS entschlüsselten gemeinsam einen universellen Mechanismus der Supraschmierung bei bestimmten diamantähnlichen Kohlenstoffschichten in Verbindung mit organischen Schmierstoffen. Auf dieser Wissensbasis ist es nun möglich, Designregeln für supraschmierende Schicht-Schmierstoff-Kombinationen zu formulieren. Die Ergebnisse präsentiert ein Artikel der Zeitschrift Nature Communications, Ausgabe 10.