Impact Resistant Materials

Impact resistant hierarchically structured materials based on fruit walls and nut shells

Die hierarchisch strukturierte Fruchtwand der Nüsse und Steinfrüchte ist von besonderem Interesse für die Entwicklung bio-inspirierter Materialien mit hoher Aufpralldämpfung und Durchschlagresistenz. Zusätzlich zum hohen Härtegrad und großen Zähigkeit zeigt der strukturelle Aufbau einiger Steinfrüchte, z.B. Cocos nucifera und Beeren der Gattung Citrus, stark dämpfende Eigenschaften. Die Fruchtwände dieser Pflanzen sollen strukturell und funktionell analysiert und ihre Eigenschaften in der Technik für die Entwicklung neuer bionischer Materialien genutzt werden.
Der Herstellungsprozess solcher Materialien benötigt innovative Fabrikationsmethoden, z.B. Rapid Prototyping, Gußverfahren hierarchischer und faserverstärkter metallischer Schwämme, für die Entwickelung metallischer Anwendungen. Die gemeinsame Analyse sowohl der technischen, als auch der biologischen hierarchischen Strukturen wird neue Ergebnisse und Erkenntnisse dieser Strukturen und es erlauben deren bionisches Potential abzuschätzen sowie Anregungen für innovative Fertigungstechniken bringen.
Potentielle Anwendungen bionischer hierarchisch strukturierter Kompositmaterialien mit hohem Aufprallschutz sind der Transport von Gefahrgütern, Schutz von Raumstationen vor Meteroiteneinschlag, Helme und weitere Schutzkleidung sowie Aufprallschutz in Fahrzeugen.

Pressemappe / Press Kit (PDF)

Kontakt / Contact

Prof. Dr. Thomas Speck
Universität Freiburg

E: thomas.speck@biologie.uni-freiburg.de

Projektmitglieder / Project Members

• Prof. Dr.-Ing. Andreas Bührig-Polaczek (Projektleitung, Gießerei-Institut, RWTH Aachen)
• Prof. Dr. Thomas Speck, Dr. Robin Seidel (Plant Biomechanics Group, Universität Freiburg)
• Prof. Dr.-Ing. C. Fleck (Fachgebiet Werkstofftechnik, Technische Universität Berlin)

Fördermittelgeber / Sponsor

Deutsche Forschungsgemeinschaft – SPP 1420 „Biomimetic Materials Research: Functionality by Hierarchical Structuring of Materials”