Die Eigenschaften von Materialien verstehen

Steinzeit, Bronzezeit, Eisenzeit – ganze historische Epochen benennen wir nach den Materialien, die damals verarbeitet wurden. Welche Materialien werden in Zukunft unser Leben bestimmen? Die TU Wien leistet in vielen ganz unterschiedlichen Forschungsprojekten wichtige Pionierarbeit auf der Suche nach den Materialien von morgen.
Materialwissenschaft ist ein ganz besonders interdisziplinäres Gebiet. Manche Forschungsfragen lassen sich nur dann beantworten, wenn unterschiedliche Fachrichtungen zusammenarbeiten. An der TU Wien gibt es höchst erfolgreiche fakultätsübergreifende Forschungsprojekte: Etwa die Arbeit an Metalloxiden, im Grenzbereich zwischen Physik und Chemie, oder die lichtgesteuerte Herstellung von Mikrostrukturen, an denen Forschungsteams aus Maschinenbau und Chemie beteiligt sind.

Das Große und das Kleine

Materialforschung wird auf ganz unterschiedlichen Größenskalen betrieben: Sie beschäftigt sich mit den atomaren Eigenschaften neuartiger Nanostrukturen genauso wie mit der Festigkeit neuer Baumaterialien oder speziellen Metallen für Autos oder Flugzeuge. Manchmal ist es auch unerlässlich, die mikroskopische und die makroskopische Welt in einem Forschungsprojekt zu vereinen. Makroskopische Materialeigenschaften lassen sich auf Mikro-Ebene erklären. Ganz neue, exotische Materialeigenschaften versprechen spannende technologische Anwendungen. Das Phänomen der Supraleitung stellt uns bis heute vor ungelöste Fragen. Faszinierende neue elektromagnetische Materialeigenschaften spielen eine wichtige Rolle in der Mikroelektronik. In solchen besonders grundlegenden Forschungsgebieten hängt die Materialforschung eng mit den Forschungsschwerpunkten "Quantum Physics and Quantum Technologies" sowie "Computational Science and Engineering" zusammen. Viele der besten Materialien hat die Natur bereits erfunden. Biomimetik, das Nachahmen von Ideen aus der Natur für technologische Anwendungen, spielt gerade in der Materialforschung eine wichtige Rolle. Mikrostrukturen auf der Haut von Haifischen optimieren ihre hydrodynamischen Eigenschaften. Bäume wachsen dutzende Meter in den Himmel, weil ihr Holz ihnen bemerkenswerte Stabilität verleiht. Wenn wir die Tricks der Natur verstehen, können wir sie nachahmen und schließlich in der technologischen Nutzung noch weit über die natürlichen Vorbilder hinausgehen.