Jump to navigation

Logo RUB
  • Studium
  • Forschung
  • Transfer
  • News
  • Über uns
  • Einrichtungen
 
MENÜ
  • RUB-STARTSEITE
  • News
  • Wissenschaft
  • Studium
  • Transfer
  • Leute
  • Hochschulpolitik
  • Kultur und Freizeit
  • Vermischtes
  • Servicemeldungen
  • Serien
  • Dossiers
  • Bildergalerien
  • Presseinformationen
    • Abonnieren
  • RUB in den Medien
  • Rubens
  • Rubin
    • Abonnieren
    • Printarchiv
  • Archiv
  • English
  • Redaktion

Newsportal - Ruhr-Universität Bochum

Forschungsgerät
Die Ruhr-Universität Bochum und die Universität Duisburg-Essen kooperieren im Bereich der Materialwissenschaft schon lange im Rahmen der Universitätsallianz Ruhr.
© RUB, Marquard
Phaseübergänge

Materialeigenschaften besser verstehen

Bei der Kollision mit dem Eisberg brach die Titanic auseinander. Einer von mehreren Gründen für die Katastrophe: der verbaute Stahl war extrem spröde. Phasenübergänge im Festkörper erklären die Versprödung von Metallen.

Ausgelöst durch Temperaturveränderungen können sich Materialeigenschaften verändern. So war der Stahl, aus dem die Titanic gebaut war, spröde, was das Schiff nach der Kollision mit dem Eisberg auseinanderbrechen ließ. Heute würde ein anderer Stahl verbaut, denn die Wissenschaft weiß mehr über diese Phasenübergänge. Zu ihnen forschen Expertinnen und Experten aus Materialwissenschaften, Physik und Ingenieurwissenschaft. Unter Leitung von Prof. Dr. Gabi Schierning, Universität Duisburg-Essen (UDE), erschien nun ein Artikel in Advanced Energy Materials, der mit einem interdisziplinären Blick auf das Feld künftige Forschungsziele absteckt. Das UDE-Team kooperierte für die Arbeiten mit den Gruppen um Prof. Dr. Anna Grünebohm, Prof. Dr. Anna Böhmer, Prof. Dr. Jan Frenzel, Prof. Dr. Ilya Eremin, Prof. Dr. Ralf Drautz und Dr. Frank Lechermann von der Ruhr-Universität Bochum im Rahmen der Universitätsallianz Ruhr.

Universitätsallianz Ruhr

Seit 2007 arbeiten die drei Ruhrgebietsuniversitäten unter dem Dach der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) strategisch eng zusammen. Durch Bündelung der Kräfte werden die Leistungen der Partneruniversitäten systematisch ausgebaut. Unter dem Motto „gemeinsam besser“ gibt es inzwischen über 100 Kooperationen in Forschung, Lehre und Verwaltung. Mit mehr als 120.000 Studierenden und nahezu 1.300 Professorinnen und Professoren gehört die UA Ruhr zu den größten und leistungsstärksten Wissenschaftsstandorten Deutschlands.

Im Alltag begegnen uns Phasenübergänge als Veränderung des Aggregatzustands, etwa von flüssigem Wasser zu Wasserdampf. Beim Phasenübergang im Festkörper bleibt der Aggregatzustand hingegen gleich. „Die Eigenschaften des Festkörpers ändern sich jedoch, etwa durch Druck oder Temperaturveränderungen. Ein Festkörper kann ab einer gewissen Temperatur sehr spröde oder magnetisch werden, indem er seine Kristallstruktur verändert“, so Materialwissenschaftlerin Gabi Schierning.

Ein konkretes Anwendungsbeispiel für den Mechanismus des Phasenübergangs erklärt Prof. Dr. Anna Grünebohm von der Ruhr-Universität Bochum: „Eine Formveränderung beim Phasenübergang kann vor allem in der Medizintechnik beim Einsatz von Stents gezielt genutzt werden. Einmal im Körper der Patientinnen und Patienten eingesetzt, können die medizinischen Implantate durch einen Temperaturimpuls ihre Form verändern und sich in der verkalkten Blutbahn ausdehnen.“

Blickwinkel unterschiedlicher Disziplinen

In verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen werden die Phasenübergänge aus unterschiedlichen Blickwinkeln untersucht. Die Ingenieurwissenschaften interessieren sich beispielsweise für ihre Rolle bei Konstruktionsmaterialien wie Stahlschrauben. Die Festkörperphysik fragt sich hingegen, was mit den Elektronen am Phasenübergang passiert, und entwickelt dafür komplexe Modellierungen.

„Im Artikel, der nun in Advanced Energy Materials erschienen ist, hat unser interdisziplinäres Forschungsteam die gemeinsam experimentell auftretenden Motive und Mechanismen erfasst“, erklärt Schierning. Im Ergebnis haben die 14 Autor*innen die Experimente zusammengetragen, die an verschiedenen Materialien durchgeführt werden sollten und erfasst, welche Studien für welche Materialklassen unterrepräsentiert sind und daher ins Auge gefasst werden sollten. „Daraus können wir eine Leitlinie für die weitere interdisziplinäre Forschung ableiten“, so Schierning.

Originalveröffentlichung

Anna Grünebohm et al.: A unifying perspective of common motifs that occur across disparate classes of materials harboring displacive phase transitions, in: Advanced Energy Materials, 2023, DOI: 10.1002/aenm.202300754

Veröffentlicht
Mittwoch
5. Juli 2023
11.11 Uhr
Von
Juliana Fischer (UDE)
Share
Teilen

Materialwissenschaft

Das gezielte Design von Werkstoffen mit bislang ungenutzten Eigenschaften soll neue Anwendungen möglich machen.

Mehr aus dem Dossier
Das könnte Sie auch interessieren
Eine Person in blauem Hemd vor einem Gebäude
Forschungsdatenmanagement

Mehr Durchblick im Datendschungel der Materialwissenschaft

Funkensprühen
Materialforschung

Pulvergefüllte Drähte für flexible Legierungen

Rohstoff wird in einen Tiegel gelegt
Neues Grossgerät

Einheitliche Kügelchen für filigrane Metallteile

Derzeit beliebt
Mail-App auf dem Bildschirm eines Tablets
Eindeutig und transparent

Die neuen E-Mail-Adressen für die RUB

Blick in den Untersuchungsraum
Innovative Bildgebung

Post-Covid und Muskelschmerz

Grafik mit Elementen zur Erstsemesterbegrüßung am 9. Oktober 2023
Wintersemester 2023/2024

Start ins Studium

 
Mehr Wissenschaft
Ressort
 
Zur Startseite
News
  • A-Z
  • N
  • K
Logo RUB
Impressum | Kontakt
Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstraße 150
44801 Bochum

Datenschutz
Barrierefreiheit
Impressum
Schnellzugriff
Service und Themen
Anreise und Lagepläne
Hilfe im Notfall
Stellenangebote
Social Media
Facebook
Twitter
YouTube
Instagram
Seitenanfang y Kontrast N
Impressum | Kontakt