Institut für Materialwissenschaft

Die Materialwissenschaft ist eine Disziplin, die sich über einen naturwissenschaftlichen Zugang mit Werkstoffen beschäftigt. Dabei steht das Verständnis der Prozesse in den Materialien im Vordergrund.
Im Institut für Materialwissenschaft wird dieser Zugang in großer Breite verfolgt. Unsere Arbeiten folgen im Allgemeinen dem klassischen Zugang: Synthese, Basis-Charakterisierung, Funktionalität und Werkstoffmechanik. Über die Zeit hat sich das Portfolio an Werkstoffen stark verbreitert.

Die Kernexpertise liegt im Bereich ferroischer Werkstoffe, die technologisch in der Ultraschalltechnik, als hoch präzise Stellglieder, in Computerspeichern und jüngst auch im Zusammenhang mit photonischen Prozessen als Solarabsorber und photokatalytische Werkstoffe interessant geworden sind.

Die Entwicklung von Solarzellenwerkstoffen auf Basis der Halid-Perovskite ist in den letzten Jahren ein starkes zweites Standbein der Forschung geworden. Hierbei liegt die Zielstellung in der Qualifizierung neuer Materialien als Solarzellenabsorber.

Der Baustoff mit der größten Verbreitung weltweit ist der Beton. Mit ca. 7% der globalen CO₂-Emissionen, die bei seiner Herstellung anfallen, ist er auch ein zentrales Problem der Klimakrise. Am Institut wird das Recycling von Altbeton untersucht. Ziel ist es, das Bindemittel Zement aus dem Altbeton zu separieren und durch einen energiesparenden Prozess wieder thermisch zu aktivieren. Ein CO₂-arm hergestellter Recyclingzement ist das Ziel.

Mechanische Testverfahren für spröde Werkstoffe sind eine Spezialität des Instituts. Dabei wird die klassische Baustoffprüfung ergänzt durch eine neue bruchmechanische Analytik, die über die klassischen Festigkeitsprüfungen im Bauwesen weit hinausgeht. Eine der bisher schönsten Anwendungen dieser Techniken sind die Festigkeitsuntersuchungen an antarktischem Meereis.

Vorstellung unseres Instituts in mehr Detail