Fakultätsbericht 2016-2017

Abb. 1. Neuartige keramische und glaskeramische Dentalwerkstoffe. Foto: AG Wondraczek. FORSCHUNG — 85 Am Lehrstuhl sind momentan ca. 20 Doktoranden, 8 Post- docs sowie 5 technische und administrative Mitarbeiter be- schäftigt. Diese vertreten der- zeit 16 Nationalitäten — von Japan und China bis USA und Kanada. In seinem nun fünf- jährigen Bestehen an der FSU wurden ca. 8.5 Mio. Euro Dritt- mittel, vornehmlich von EU, DFG, BMBF und privaten Partnern zur Unterstützung der For- schungsarbeiten eingeworben. In der Lehre wird das Feld der Materialchemie mit beson- derem Schwerpunkt auf Glas- werkstoffen und nichtkristalli- nen Materialien, darüber hin- aus die Festkörperkinetik so- wie — anwendungsseitig – die energie- und optikbezoge- ne Materialwissenschaft ver- treten. Der Lehrstuhl im Überblick Vorstellungen zur Glasstruktur und ihrer Dynamik werden im Schwerpunktprogramm DFG SPP 1594 (als Koordinator und Teilprojektleiter, zwei- te Förderphase) als ursächlich für die Ausbildung spezifischer mechanischer Eigenschaften be- forscht. Dies betrifft insbesondere das Deforma- tionsverhalten nichtkristalliner, anorganischer Materialien bei lokaler Kontaktbelastung und die hier zugrunde liegenden molekularen Reaktionen, welche zu lokaler topologischer Verdichtung, Scherdeformation oder topo-chemischen Reakti- onen führen. So werden z. Zt. insbesondere die fundamentalen Ursachen der Defektbildung so- wie die lokale Elastizität und Plastizität als Funk- tion verschiedener elementarer Strukturprinzi- pien untersucht. Hochfeste Gläser und elastische Eigenschaften nichtkristalliner Materialien Abb. 2. Fluidikfassaden. Abbildung: AG Wondraczek. In dem am Lehrstuhl koordinierten Projekt LaWin — Large Area Fluidic Windows — (EU Horizon 2020 Industrial Leadership, Projektvolumen 8,1 Mio. Euro) werden großflächige Fluidiksysteme zur Integra- tion in Fassaden und Fenster entwickelt. Ziel ist die Nutzung dieser Elemente als Wärmetauscher in einer aktiven Gebäudehülle, wodurch beispiels- weise unter Verwendung einer Wärmepumpe der Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes erheblich gesenkt sowie die Wärmeverteilung im Gebäude optimiert werden kann. Durch Integration funktio- naler Fluide konnten schaltbare Fenster entwi- ckelt werden, welche über die Rolle als Wärme- speichermedium hinaus die aktive Steuerung des Licht- und Wärmeintrages sowie die solarthermi- sche Energienutzung ermöglichen. Neuartige, großformatige Glassysteme wurden u.a. durch die erfolgreiche Durchführung zweier Industrie- Versuche in großem Volumen hergestellt und stehen nun als Prototypen bereit. Kommender Schritt ist der Transfer und die gemeinsame Kommerzialisierung entsprechender Fluidikele- mente für die Gebäudeintegration. Funktionale Fassaden- und Fenstersysteme