DSP-Kolleg
Materials+ From Hierarchical Structure to the Environment
Abstract
Materialien spielen eine wesentliche Rolle im täglichen Leben und bilden die technologische Grundlage unserer Gesellschaft. Entscheidend sind dabei beispielsweise eine effiziente Energieumwandlung, multifunktionale Biomaterialien und taktile Materialien, die Reaktionen auf Reize durch Berührung, Sehen und andere Sinne vermitteln. Im Mittelpunkt der Eigenschaften vieler Materialien stehen Grenzflächenprozesse und Wechselwirkungen zwischen mikro- und nanoskaligen Einheiten, die mit der makroskopischen physikalischen Umgebung interagieren. Der Fokus auf die Interaktionen zwischen der hierarchischen Struktur und der mikrophysikalischen Umgebung ist in einer Gesellschaft, die ihre ökologischen Auswirkungen verringern und eine Kreislaufwirtschaft anstreben will, von besonderer Bedeutung. Viele der Probleme, mit denen wir derzeit konfrontiert sind, hängen – direkt oder indirekt – mit den verwendeten Materialien zusammen. Wir leben auf einem Planeten, auf dem die natürlichen Ressourcen limitiert sind und auf dem der Energiebedarf für die Materialproduktion und den damit verbundenen Betrieb nicht endlos gesteigert werden kann. Hier setzt dieses DSP an, indem es Doktoranden aus verschiedenen Disziplinen mit dem Ziel miteinander verbindet, die nächste Generation von Forschern in einer neuen Art der Problemlösung auszubilden. Fachwissen aus den Materialwissenschaften und den Umwelt- und Biowissenschaften wird zusammengeführt, um Herausforderungen mit einem Fokus auf Materialien vom Nanometerbereich bis hin zur makroskopischen Welt zu bewältigen. Die Konvergenz verschiedener Forschungsansätze bildet die Grundlage dieses DSP und soll einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise ermöglichen, wie innovative Forschung in Zukunft betrieben wird. Dies gilt insbesondere da neueste Materialinnovationen in hohem Maße von der angewandten Synthesetechnik beeinflusst werden, die sich wiederum auf ihren ökologischen Fußabdruck stützt. Ein solcher Wandel wiederum stellt neue Anforderungen und Herausforderungen an die zu entwickelnden und zu untersuchenden Materialien.
