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Mehr Tempo für die Materialentwicklung: Uni Halle erhält neuartiges Röntgenmikroskop

Der Blick ins Innere von Werkstoffen wird immer wichtiger, um sie leistungsfähiger und effizienter zu machen und neue Materialien mit nie dagewesenen Eigenschaften entwickeln zu können. An der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) gibt es dazu künftig noch bessere Möglichkeiten: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert ein neuartiges Röntgenmikroskop, das Einblicke bis auf die Nanoskala gewährt.

Die erst seit Kurzem verfügbare Technologie ermöglicht es, automatisiert das Gefüge und die Struktur  von Materialien und Werkstoffen zu analysieren. So können Forscher die  dreidimensionale Beschaffenheit von Materialien deutlich schneller erkennen und somit schneller von der Mikrostruktur auf die Eigenschaften der Werkstoffe rückschließen.

Damit ist die Basis geschaffen, um in nächsten Schritt mit deutlich höherem
Tempo neue Materialien entwickeln zu können: Denn durch Optimierungen auf der
Ebene der Mikrostruktur können Hochleistungsmaterialien mit spezifischen
Eigenschaftskombinationen entstehen – mit Röntgenmikroskopie ist das deutlich
zielgerichteter und genauer als bisher möglich. Die Daten aus den neuen Geräten
fließen zudem in Computersimulationen ein, die dadurch ebenfalls
leistungsfähiger werden und den Prozess der Entwicklung neuer Materialien, der
derzeit bis zu 15 Jahre dauern kann, weiter beschleunigen.

“Ich freue mich sehr, dass die DFG unsere Forschungsgruppe ausgewählt hat.
Mit dem neuen Großgerät können wir bei der zerstörungsfreien
Röntgen-CT-Mikroskopie zur Aufklärung des Innersten der Werkstoffe nun bis zu
50 Nanometer Auflösung vordringen und damit in Halle die besten Auflösungen
weltweit erreichen”, sagt Prof. Dr. Ralf B. Wehrspohn, Leiter des
Lehrstuhls für Mikrostrukturbasiertes Materialdesign an der MLU. “Zugleich
gibt es auch ein hohes Anwendungspotenzial: Mehr Tempo bei der Entwicklung
neuer Werkstoffe wird in der Industrie dringend nachgefragt und ist zudem ein
Schlüssel für mehr Ressourceneffizienz”, so Wehrspohn, der auch das
Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in
Halle leitet.

Zu den untersuchten Materialien werden in Halle vor allem funktionelle Gläser
(wie im Display von Mobiltelefonen) und Glaskeramiken (wie in Herdplatten)
zählen. Mit den neuen Röntgenmikroskopen aus dem Hause ZEISS kann
beispielsweise erstmals das Wachstum von Kristallen in Glaskeramik
dreidimensional verfolgt und – etwa durch Anpassung der Temperatur oder anderer
Prozessparameter – verändert werden. So können die Forscher das Entstehen der
gewünschten Strukturen viel genauer als bisher steuern.

Das neue Röntgenmikroskop wird während 20 Prozent der Hauptnutzungszeit auch
anderen wissenschaftlichen Arbeitsgruppen zur Verfügung stehen. So soll etwa am
Fraunhofer IMWS eine neue Technologie zur Probenbearbeitung entwickelt werden. Auch Forscher des Otto-Schott-Instituts für Materialforschung der
Friedrich-Schiller-Universität Jena und von anderen Hochschulen und Forschungseinrichtungen werden das Großgerät in Halle nutzen.

Insgesamt stattet die DFG im Rahmen ihrer Großgeräteinitiative sechs
Universitäten in Deutschland mit neuartigen Röntgenmikroskopen im Gesamtwert
von 13,4 Millionen Euro aus. Welche Forschungsgruppen den Zuschlag erhielten,
entschied der Hauptausschuss der DFG auf Basis der Ergebnisse einer
international besetzten Expertengruppe.

 

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Ralf B. Wehrspohn

Institut für Physik, Fachgruppe µMD

Telefon: 0345 55 28517

E-Mail: ralf.wehrspohn@physik.uni-halle.de

Web: http://www.physik.uni-halle.de/fachgruppen/home/

 


Publiziert am 23.3.2016