Werkstoffe perfekten Vorbildern in der Natur nachgebildet

Wenn die Flügel eines Flugzeugs bedrohliche Belastungen selbst fühlen oder Metallschäume leicht und stabil sind wie unsere Knochen, dann haben Materialforscher ihre Finger im Spiel. Sie suchen sich perfekte Vorbilder in der Natur, um Materialien neue Funktionen zu verleihen.

Um Strukturen neuer und maßgeschneiderter Werkstoffe für die Industrie, Medizin und den Energiesektor zu entwickeln und sie besser zu verstehen, dafür bedienen sich die Materialforscher der Hilfe von Mikroskopie und Tomografie. Sie sind bestrebt, diese für immer präzisere Analysenmethoden weiterzuentwickeln, um damit auch in das Innere der Materialien blicken zu können.

Vor dem Hintergrund, dass deutsche Exportgüter zu etwa 70 % nur deshalb am Weltmarkt erfolgreich sind, weil sie innovative Werkstoffe nutzen, zeigt eine Studie der Akademie der Technikwissenschaften, dass die Materialforschung für die europäische Wettbewerbsfähigkeit von enormer Bedeutung ist.

Materialforschung sorgt für die technische Zukunft

Die Materialforschung deckt heute eine große Bandbreite ab. Die Automobilindustrie etwa verlangt nach stabilen, aber möglichst leichten Materialien für Karosserien und Motoren. Sie ist aber auch an neuen Werkstoffen für die Sensorik und Steuerung vor allem von Premiumfahrzeugen interessiert. In der Elektromobilität hingegen sind Materialien gefragt, die eine stabile Stromverteilung mit möglichst geringen Verlusten sicherstellen oder Energie speichern können. Die Medizintechnik wiederum benötigt winzige Sensoren, die sich selbst mit Strom versorgen, zum Beispiel durch geringe Temperaturunterschiede.

So macht beispielsweise der Saarbrücker Materialforscher Prof. Dr.-Ing. Frank Mücklich mehrere Trends aus, mit denen sich europaweit die Wissenschaftler befassen.