Auxetische Materialien Die Struktur bestimmt die Eigenschaften

Wissenschaftler an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) beschäftigen sich mit Materialien, die beim Strecken breiter und beim Zusammendrücken schmaler werden. Diese neuen – so genannten auxetischen – Materialien können viel Energie aufnehmen oder sind besonders bruchfest.

Anbieter zum Thema

Murtfeldt Kunststoffe GmbH & Co. KG

Franke GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Friedrich-Alexander-Univers. Erlangen-Nürnberg ZUV ATD-Referat V/2

Auxetische Materialien sind physikalisch durch eine negative Querkontraktionszahl charakterisiert, einer Größe aus der Mechanik bzw. Festigkeitslehre, die das Verhalten eines Körpers unter dem Einfluss einer Zugkraft bzw. Druckkraft beschreibt. Ihre komplexen Strukturen und Geometrien wurden in interdisziplinären Clusterprojekten, an denen Mathematiker, Physiker und Werkstoffwissenschaftler beteiligt sind, durch Modellierung und Simulation zunächst im Computer entwickelt und in einem zweiten Schritt dann mit einem Rapid-Manufacturing-Verfahren, dem selektiven Elektronenstrahlschmelzen, produziert. Dabei wird das Bauteil mit Hilfe eines Elektronenstrahls durch selektives Schmelzen schichtweise aus Metallpulver aufgebaut. Die so erzeugten Bauteile zeigen deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften, ein Beleg für gute Übereinstimmung zwischen berechneten und gemessenen mechanischen Eigenschaften. Die Materialien können beispielsweise in Stoß- und Schalldämpfern oder auch als Knochenersatzstoffe und Implantate in der Medizintechnik eingesetzt werden. (qui)

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