Materialwissenschaft und Werkstofftechnik

Faszinierende Welten für Mikro-Kosmonauten

Ob Mikrokosmos oder Weltall – die Saarbrücker Materialwissenschaft ist international mit von der Partie. Studierende können hier schon früh an Spitzenforschung von Weltniveau mitarbeiten. Oliver Gross und Dominik Britz geben Einblick, warum Materialwissenschaft und Werkstofftechnik so spannend sind.

Materialforschung

Ingenieure wollen Materialien für die Wasserstofftechnologie fit machen

Damit Wasserstoff in großem Maßstab als Energieträger genutzt werden kann, muss er sicher gelagert und transportiert werden können. Allerdings sind Wasserstoff-Atome hochreaktiv und schädigen viele Materialien, beispielsweise Metalle: Diese werden spröde, können Risse bilden und sind weniger langlebig. Welche Prozesse dabei in den Materialien ablaufen und wie die Schäden minimiert werden können, will eine neue Arbeitsgruppe am Lehrstuhl für Experimentelle Methodik der Werkstoffwissenschaften an der Universität des Saarlandes herausfinden.

Messtechnik und Arbeitsschutz

Alarm bei giftigen Gasen

Werden Kunststoffe recycelt oder weiterverarbeitet, können gesundheitsschädliche Dämpfe oder Gase entstehen. Bislang wird dies nur stichprobenartig überprüft. Ein neues Senorsystem soll jetzt permanent im laufenden Betrieb die Luftqualität in der Kunststoffindustrie überwachen und Arbeiterinnen und Arbeiter vor Ort bei bedenklichen Konzentrationen warnen.

Fertigungstechnik

Elektrischer Strom bringt Metallbauteile aus dem 3D-Drucker präzise in Form

Das Forschungsteam von Professor Dirk Bähre an der Universität des Saarlandes verwandelt Metallbauteile aus dem 3D-Drucker berührungslos in äußerst präzise technische Spezialanfertigungen. Mit ihren neuartigen Verfahren formen sie auf Tausendstel Millimeter genau komplizierte Bauteile aus sehr belastbaren, aber leichten Metallen: Die Fertigungstechnikerinnen und -techniker kombinieren hierfür 3D-Druck und elektrochemisches Abtragen.

Smarte Materialien

Hand in Hand mit der virtuellen Welt

Eine hauchdünne, dehnbare Folie wird zum Sinnesorgan für die Technik: Als Beschichtung in einem smarten Arbeitshandschuh vermittelt sie dem Computer, wie genau sich Hand und Finger bewegen. Durch Klopfen oder Vibrieren kann sie mit dem, der den Handschuh trägt, kommunizieren. So können virtuelle und reale Arbeitswelt verschmelzen.

Acht Millionen Euro Förderung

Smarte Implantate sollen Knochen besser heilen

Ein intelligentes Implantat soll bei Knochenbrüchen sofort ab der OP die Heilung überwachen und bei Fehlbelastung warnen. Und: Es soll selbst aktiv durch Bewegungen gegensteuern, wenn nicht zusammenwächst, was zusammengehört: Das ist das Ziel einer interdisziplinären Forschergruppe unter Leitung des Unfallchirurgen Tim Pohlemann.

Raumfahrt

Materialforscher schicken Experimente ins All

Auf der Weltraumstation ISS leben Astronauten über Monate isoliert von der Erde und können dennoch in Kontakt mit bedrohlichen Krankheitserregern kommen wie aktuelle Studien zeigen. Über häufig kontaktierte Oberflächen können sich die Bakterien vermehren und innerhalb der Raumstation ausbreiten. Um dies zu unterbinden, haben Professor Frank Mücklich und sein Team verschiedene Materialoberflächen mit Lasern auf Mikroebene strukturiert. Damit wird den Bakterien die Anhaftung an den Oberflächen deutlich erschwert.

Forschungsverbund

Materialforscher entwickeln neuartige Oberflächen

Manche Werkstoffoberflächen müssen besonders glatt sein, etwa wenn ein Bauteil in einem Lager rotiert. Andere Werkstoffe wie zum Beispiel Elektrokontakte in einer vibrierenden Maschine sollen zuverlässig aneinanderhaften. Die dafür nötige Oberflächenbehandlung stößt bei komplex geformten 3D-Objekten aber häufig an Grenzen. Dies soll nun ein Forschungsprojekt ändern, das durch das europäische Interreg-Programm mit 2,1 Millionen Euro gefördert wird.

Materialwissenschaft

Schon im Studium Forschung von Weltrang

Jutta Luksch hat in ihrem Studium mitgeholfen, eine Weltneuheit zu entwickeln. Sie forschte im Rahmen von Praktika am Imperial College in London wie auch in Prag. Für ihre Messungen nutzte sie Spezialgeräte am Helmholtz-Zentrum Berlin und in Lyon – und: Sie hat schon wissenschaftliche Publikationen vorzuweisen. Jetzt erhält die Nachwuchsforscherin den Ulrich-Gonser-Preis.