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Werkstoffe Materialien „kommunizieren“ selbst

| Redakteur: M.A. Frauke Finus

Prof. Jochen M. Schneider, Inhaber des Lehrstuhls für Werkstoffchemie der RWTH Aachen, ist zum Max-Planck-Fellow am Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE) in Düsseldorf berufen worden. Der Wissenschaftler leitet seit Oktober eine Arbeitsgruppe zum Thema Self Reporting Materials („kommunizierende“ Materialien).

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Prof. Jochen M. Schneider ist zum Fellow der Max-Planck-Gesellschaft berufen worden und leitet seit Oktober die Gruppe Self-Reporting Materials („kommunizierende“ Materialien) am Düsseldorfer Max-Planck-Institut für Eisenforschung.
Prof. Jochen M. Schneider ist zum Fellow der Max-Planck-Gesellschaft berufen worden und leitet seit Oktober die Gruppe Self-Reporting Materials („kommunizierende“ Materialien) am Düsseldorfer Max-Planck-Institut für Eisenforschung.
(Bild: Anke Köhler)

Schwachstellen oder Defekte in Werkstoffen sind oft von außen kaum zu erkennen und können unerkannt zum kostspieligen Ausfall industrieller Komponenten oder Anlagen führen. Durch ein enges Zusammenspiel theoretischer und experimenteller Ansätze entwickelt Schneider in der neuen Arbeitsgruppe am MPIE sogenannte Self Reporting Materials („Kommunizierende“ Materialien).

Solche Werkstoffe melden Schäden oder Einschränkungen ihrer Leistungsfähigkeit durch Änderungen ihrer Eigenschaften. Diese Eigenschaftsänderungen werden durch Änderungen der chemischen Zusammensetzung auf atomarer Ebene und/oder Strukturänderungen hervorgerufen. Gleichzeitig können sie während des Betriebs in ingenieurtechnischen Anwendungen gemessen werden und erlauben somit eine Schadensbeurteilung und –kontrolle der Bauteile bereits während ihres Einsatzes.

In einem ersten Schritt wird die Arbeitsgruppe Werkstoffe mit einer bestimmten Ladungsdichteverteilung herstellen und ihre elastischen und plastischen Eigenschaften sowie ihre chemische und thermische Stabilität untersuchen. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen und weiterer quantenmechanischer Berechnungen werden durch Substitution und Addition von Elementen „kommunizierende“ Werkstoffe entwickelt. Die Realisierung dieses Konzeptes würde Industrie 4.0 auf atomarer Skala ermöglichen.

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