Mechanische Eigenschaften kleiner Systeme

Die Miniaturisierung hat in der Technik immer schon eine wichtige Rolle gespielt. Heute sind die Mikro- und Nanotechnik innovative Bereiche in Grundlagenforschung und Technik. Wir interessieren uns zum Beispiel an Mikromaschinen (MEMS, micro electronic mechanical systems), die von 1 µm bis 0,1 mm groß sind. Diese werden in vielen Ingenieurbereichen und in der Medizintechnik immer wichtiger. Wenn man mechanische Versuche an Proben macht, die immer kleiner werden, stellt man fest, dass die Festigkeit ansteigt. Das ist ein faszinierendes Phänomen, das man ausnutzen kann und verstehen muss. Dieser Effekt hat direkt etwas mit dem mikroskopischen Aufbau der Werkstoffe zu tun. Zum Beispiel spielt es eine Rolle, ob der mittlere Abstand zwischen Versetzungen größer oder kleiner ist, als die Probe, die man untersucht. Weil die Proben oft nur wenige µm klein sind, kann man sie direkt im Raster- oder Transmissionselektronenmikroskop verformen und dabei die Elementarprozesse der Verformung direkt untersuchen. Der Bereich der mechanischen Eigenschaften in kleinen Dimensionen ist nicht nur materialwissenschaftlich faszinierend, sondern auch technologisch wichtig. Am Bochumer Institut für Werkstoffe beschäftigen wir uns mit mechanischen Eigenschaften dünner Schichten, mit Nanoindentation und mit In-situ Verformungsfahren (Zug/Scherung) in Elektronenmikroskopen. Nachdem wir Werkstoffingenieure ohnehin viel mit Mikroskopen arbeiten, liegt uns dieser neue Forschungsbereich durchaus nahe. Hier gibt es noch viel zu erforschen.
Forschen und Leben am Institut
galups/juo011012/small/Forschung-Victoria-GBwetting.jpg
galups/ixv011012/small/Menschen wW 9.jpg