Sprachtalente in der Werkstoffwissenschaft

Was soll das denn?

Naturwissenschaft und Sprachtalent, das passt nicht zusammen! So ist vielleicht die vereinfachte Sicht der Dinge. Da es aber auch für Naturwissenschaftler und Ingenieure immer wichtiger wird, sich in mehreren Sprachen verständigen zu können, haben wir mit unseren Partnerunis Programme wie EEIGM und AMASE entwickelt. Diese ermöglichen es bereits während des Studiums andere Länder und deren Sprachen besser kennen zu lernen.

Ich finde eigentlich alle Naturwissenschaften interessant

Was soll ich studieren?

Was tun, wenn mich z.B. Physik interessiert, ich aber mich nicht darauf spezialisieren will? Welche Möglichkeiten habe ich, wenn mich mehrere Fächer aus einem Bereich interessieren?
Solche und andere Fragen stellt man sich schon mal als Schüler nach dem Abitur.
Dieser Vortrag zeigt anhand von Beispielen aus dem Alltag (z.B. Ski, Drucker, Feuerzeug, etc.), wie sich die klassischen naturwissenschaftlichen Fächer in einem Studiengang vereinigen lassen.

Die Natur als genialer Ingenieur

Was wir von biologischen Materialien lernen können

Seit Millionen von Jahren verbessert die Natur sich selbst. So entwickelte sie „biologische Werkstoffe“ und Prinzipien, die unseren alltäglichen Materialien in vielerlei Hinsicht überlegen sind.
Werkstoffwissenschaftler nehmen sich Prinzipien aus der Natur und versuchen sie nachzubauen bzw. zu verbessern. Dazu werden verschiedene Beispiele vorgestellt (z.B. Knochen als Leichtbau).

Kann Autofahren ökologisch sein? 

Wie Materialforscher unsere Ressourcen sichern

Klimaschutz - besonders beim Bau von Autos - ist in aller Munde: der Treibstoff soll umweltverträglich werden und auch die für den Bau verwendeten Materialien sollen leichter - damit energiesparender, aber auch länger haltbar, und damit ressourcenschonender sein. Der Vortrag gibt einen Überblick über die vielfältigen Möglichkeiten der Energieeinsparung aber auch der zusätzlichen Energiegewinnung im Automobil, die sich durch neue Funktionswerkstoffe eröffnen. Dazu zählt die Rückgewinnung der Abwärme durch thermoelektrische Systeme, die Nutzung der Sonnenenergie für die Stromerzeugung auf den Karrosserie- und Fensteroberflächen bis hin zu widerstandsreduzierenden Oberflächenstrukturen, die die Tierwelt evolutionär optimiert hat.

Wo Werkstoff draufsteht ist Zukunft drin 

Vom Atomgitter zum Ozeanriesen

Zu den drei Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts zählt der Bereich der "Advanced Materials", denn er trägt entscheidend zur Lösung zentraler Herausforderungen bei. Das sind z.B. Fragestellungen in den Bereichen Kommunikation, Medizin oder Energie- und Ressourcenschonung. Im Deutschen werden diese Kompetenzen unter dem Begriff der Materialwissenschaften und Werkstofftechnik (MWWT) zusammengefasst. Dieser Vortrag veranschaulicht durch Betrachtung von Beispielen aus dem Alltag die Bedeutung der MWWT in diesem Kontext und definiert dadurch Arbeitsfeld und Arbeitsmethodik. Nicht zuletzt eröffnet hierbei die Nanotechnologie Möglichkeiten zur Lösung aktueller Fragestellungen.

Mikroskopie mit geladenen Teilchen

Wie erzeugen Elektronen Bilder?

Die Elektronenmikroskopie ist eines der wichtigsten analytischen Verfahren in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Die Funktionsweise der Oberflächen- abbildung und Materialanalyse wird vorgestellt und anhand von zahlreichen Beispielen verdeutlicht. Animationen zeigen die hohe Auflösung dieser Methode an technischen und biologischen Strukturen.

Nanotechnologie

Wie sieht und manipuliert man Nanostrukturen?

Die Nanotechnologie ist eines der modernsten Forschungs­gebiete. Viele Nano- strukturen lassen sich in der Natur finden und werden als Vorbilder für technische Anwendungen genutzt. Diese Strukturen werden vorgestellt und ihre Abbildung erläutert. Des Weiteren wird die Herstellung moderner technischer Strukturen in Nanometergröße an Hand von Beispielen veranschaulicht.

Wie lange lebt ein Airbus?

Versagen von Werkstoffen

Der neue Airbus A380 ist das bislang größte Passagierflug­zeug der Welt. Die bei seiner Entwicklung verwendeten neuartigen Werkstoffe werden vorgestellt und mögliche Versagensursachen behandelt. Entsprechende Schadensverläufe werden in Simulationen und Filmen dargestellt.

Mit Rissen leben

Wie lange halten Flugzeuge?

Obwohl mit dem bloßen Auge meist nicht sichtbar sind Risse häufig die Ursache für das katastrophale Versagen von Bauwerken und technischen Konstruktionen. Seit etwa 100 Jahren beschäftigt sich die Wissenschaft mit Rissen und versucht die von ihnen ausgehende Gefahr zu minimieren. Es wird vorgestellt, wie hoch das Risiko wirklich ist und wie man trotzdem sicher konstruieren kann.

Was hält die Welt zusammen?

Vom TetraPak zum Airbus A380

Moderne Verbundwerkstoffe werden nicht nur bei Hightech-Anwendungen im Fahr- und Flugzeugbau, sondern auch im Alltag immer häufiger eingesetzt, weil sie Vorteile verschiedener Materialien ausnutzen und deshalb bessere Eigenschaften erreichen können als ihre Komponenten. Anhand von praktischen Beispielen wird ein Einblick in die Welt der Verbundwerkstoffe und die damit eng verknüpfte Klebtechnik gegeben.

Einführung in die Klebtechnik 

Der Vortrag lässt den Zuhörer die Welt der Polymerwerkstoffe kennen lernen und erfahren, welche Möglichkeiten das Kleben bietet, wo diese Fügetechnik überall eingesetzt wird und worauf es ankommt, wenn man selbst bzw. die Industrie (z.B. Automobilhersteller) hochfeste Klebungen herstellt.

Voller Durchblick?

Glas und Optokeramik

Optische Werkstoffe spielen in unserem Leben eine entscheidende Rolle. Glasfenster schützen uns vor der Witterung bei vollem Durchblick, Glaslinsen in Objektiven ermöglichen die Darstellung von Bildern. Neben diesen bekannten Beispielen gibt es aber neue Anwendungen, die unser Leben entscheidend verändert haben. So wäre das Internet ohne Lichtleitfasern aus hochreinen Gläsern nicht möglich. Der Vortrag "Glas und Optokeramik - Voller Durchblick?" gibt daher einen Einblick in die Welt dieser neuen Materialien, zeigt Anwendungen auf und erklärt deren Herstellung ausgehend von nanoskaligen Pulvern.

Sibirische Kälte – mollige Wärme? 

Was man über Energiesparen wissen sollte

Die Ressourcen an fossilen Energieträgern wie Öl, Gas und Kohle sind begrenzt. Die Abschätzungen der Verfügbarkeit liegen teilweise unter 40 Jahren. Alternative Energien wie Windkraft und Solartechnik, die direkt die eingestrahlte Sonnenenergie nutzen, nehmen stetig zu, können aber nicht schlagartig die fossilen Energieträger ersetzen. Daher müssen die vorhandenen Ressourcen effizienter eingesetzt werden. Einsparungen ohne Komfortverlust erfordern aber ein Umdenken von allen Menschen und neue technische Lösungen, die in diesem Vortrag an Beispielen aus dem Wohnbereich und Verkehr aufgezeigt werden.

Umweltschutz durch innovative Verfahren 

Wie man mit Wasserrecycling Geld sparen kann

Die Verfügbarkeit sauberen Wassers ist in vielen Regionen der Erde nicht gegeben. Zukünftige Entwicklungspläne der Staatengemeinschaft sehen vor, bis Ende 2015 den Anteil der Weltbevölkerung ohne Zugang zu sauberem Wasser und zu hygienischer Abwasserentsorgung zu halbieren. Auch in den Industrieländern besteht ein enormer Reinvestitions- und auch Umstrukturierungsbedarf, wenn es darum geht, Abwasserreinigungs-
technologien einzusetzen, die Stoffkreisläufe schließen, indem die Inhaltsstoffe des Abwassers zu Wertstoffen umgewandelt werden. Der Vortrag gibt einen Überblick über die bislang realisierten und in der Entwicklung befindlichen Verfahren zur Stoffkreisschließung für ein dezentrales und semidezentrales Abwassermanagement.

Effiziente Energieversorgung bei mobilen Anwendungen 

Warum ein Airbus ohne Strom nicht fliegen kann

Die weltweite Nachfrage nach Flug-Mobilität wird in den nächsten Jahrzehnten, trotz gelegentlicher Absatzprobleme in der Flugzeugindustrie, erheblich zunehmen. Dabei werden aufgrund der steigenden Ölpreise Gewichtseinsparungen und ein effizientes on-board Energiemanagement im Sinne von "More-Electric-Flugzeugen" die weitere Entwicklung der Flugzeugindustrie prägen. Hier spielt die Brennstoffzellen-Technologie und möglicherweise auch Wasserstoff eine entscheidende Rolle. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Konzepte eines effizienten Energiemanagements am Fallbeispiel des AIRBUS A-380. Langfristige Ziele für die Entwicklung brennstoffzellenbasierter Bordenergieversorgung werden vorgestellt.

Von fallenden Äpfeln zur Modellierung von Mikrostrukturen

Was macht die Mechanik heute?

Die Technische Mechanik ist ein wichtiges Werkzeug für den Ingenieur zur
Berechnung und Auslegung von Bauteilen und ganzen technischen Systemen.
Die Entwicklung der Mechanik als wissenschaftlicher (Forschungs-)Zweig wird
ausgehend von den historischen Anfängen, etwa Galilei und Newton, bis hin zum Einsatz moderner Computer in unserer Zeit vorgestellt. Aktuelle Anwendungsbeispiele aus der Industrie komplettieren den Überblick über diese spannende ingenieurwissenschaftliche Disziplin.

Warum müssen Werkstoffe designt werden? 

Vom praktischen Umgang mit den Naturwissenschaften

Die Werkstoffwissenschaft steht als Fach zwischen den Naturwissenschaften Physik und Chemie einerseits und den angewandten Ingenieurwissenschaften andererseits. Komplexe Lösungen in der modernen Technik verlangen immer leistungsfähigere Werkstoffe. Die Anforderungen sind meist konträr, z.B. benötigt man für den konstruktiven Leichtbau immer steifere und festere Werkstoffe, gleichzeitig sollen die Materialien aber auch immer leichter werden um Gewicht einzusparen. Der Vortrag zielt auf das Spannungsfeld zwischen Naturwissenschaft und Technik. Es wird aufgezeigt, wie wachsende technische
Anforderungen als Antrieb für die Werkstoffentwicklung dienen und umgekehrt, wie neue Werkstoffe die technischen Anwendungen beeinflussen.

Glas aus Metall 

ein Schlüsselmaterial für das 21. Jahrhundert

Metallische Massivgläser eröffnen durch ihre einzigartige Kombination von Eigenschaften und Verarbeitungsmöglichkeiten völlig neue Wege, Leistungsfähigkeit mit Kosteneffizienz zu verbinden. Der revolutionäre wissenschaftliche und technologische Fortschritt, der größte seit der Erfindung der Thermoplaste, beruht auf dem amorphen Charakter der Atomanordnung in metallischen Massivgläsern. Dieser grundlegende Unterschied zu traditionellen metallischen Werkstoffen mit kristalliner Struktur erschließt neue Bereiche der Legierungszusammensetzung, die optimal an das Anforderungsprofil adaptiert sind. Zusätzlich wird ein Formgebungsprozess durch viskoses Fließen ermöglicht, der kostengünstige endformnahe Produktionswege eröffnet.