Montanuniversität Leoben
Spröde Materialien werden resistenter gemacht
Werkstoffwissenschafter der Montanuniversität Leoben haben eine neue Strategie entwickelt, um die Resistenz von spröden Materialien zu steigern und die Wahrscheinlichkeit von Brüchen zu reduzieren. Der Trick dabei ist, sie kleiner zu machen.
LEOBEN. Ein Team aus Wissenschaftlern des Lehrstuhls für Materialphysik am Department Werkstoffwissenschaften der Montanuniversität Leoben, Mitarbeitern des Erich Schmid Institutes für Werkstoffwissenschaften der österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie des Materials Centers Leoben konnten einen wichtigen Forschungserfolg im Bereich der Resistenz und Bruchzähigkeit von Werkstoffen erzielen. Sehr harte Werkstoffe tendieren dazu, sehr leicht zu zerbrechen. Dies gilt unter anderem auch für Silizium, ein Material, das besonders in der Mikroelektronik unverzichtbar ist. So stecken Chips aus Silizium mitunter in jedem Mobiltelefon, in Steuerelementen von Autos und vielen anderen elektronischen Geräten.
Miniaturisierung vergrößert Schadenstoleranz
Das Forscherteam hat nun herausgefunden, wie man die Schadenstoleranz von Werkstoffen wie etwa Silizium erhöhen kann, um in Zukunft für mehr Zuverlässigkeit und Sicherheit im täglichen Gebrauch zu sorgen. Das Zauberwort in diesem Zusammenhang lautet „Miniaturisierung". Durch eine fortschreitende Verkleinerung, auch Miniaturisierung genannt, bei der Komponenten und Strukturen unaufhörlich geschrumpft werden, wird die Zähigkeit der Werkstoffe gesteigert und das Risiko von Brüchen reduziert.
„Unsere Erkenntnisse öffnen hier neue Wege, um die eingesetzten funktionellen Werkstoffe durch entsprechende Verkleinerung gleichzeitig versagensresistenter zu machen,“ erklärt Daniel Kiener, Leiter der Forschungsgruppe die neue Methode, mittels derer in verschiedenen Experimenten Steigerungen der Bruchzähigkeit von über 300 Prozent erreicht werden konnten.
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