Bioinspiration oder das Lernen von der Natur -ein Megatrend in der aktuellen Materiaiforschung

摘要

„Mimetische Polylegierung" hieß die Zauberformel, die in Schwarzeneggers „Terminator 2" die Wunden des aus flüssigen Metall bestehenden Androiden T-1000 binnen Sekunden heilen ließ. Fiktionale Special effects machten es möglich. Was aber ist im Bereich selbstheilender Materialien heute wirklich machbar? Das Problem ist komplex: alle künstlichen Materialien sind einem biologischen Gewebe wie es beispielsweise die Haut ist bisher weit unterlegen. Wissenschaftler arbeiten seit langem an Substanzen und Beschichtungen, die Kratzer oder mikroskopisch feine Haarrisse in Eigenregie reparieren können. Schäden in Lack, Keramik oder Beton sollen bioinspiriert auf ähnliche Weise heilen wie Wunden in lebendem Gewebe. Oberflächen, die sich selbst heilen, korrosionsbeständigsind, Leitfähigkeit besitzen oder verschleißarm bleiben, sind nur einige Beispiele für neue Anforderungen an Eigenschaften und Funktionalität innovativer Materialien, die die Werkstoffwissenschaften vor neue Herausforderungen stellen. Um kosteneffiziente Lösungen zu realisieren, wird in der Anwendung eine Integration von Funktionen direkt in den Werkstoff sowie eine Eigenschaftsverbesserung von Bauteilen durch Oberflächenmodifikationen immer wichtiger. So geben Oberflächentechnologien wesentliche Innovationsimpulse in verschiedensten Branchen wie beispielsweise in der Automobilindustrie und der Energietechnik. Diesen Schwerpunktbranchen widmeten sich rund 300 Material-Experten auf dem diesjährigen Symposium Material Innovativ 2013, das von der Bayern Innovativ GmbH und dem Cluster Neue Werkstoffe am 11. April 2013 in Aschaffenburg veranstaltet wurde.