Profil
Gemeinsam mit den Institutsbereichen ER-C-1 und ER-C-3 betreiben das ER-C-2 und sein Partnerlabor, das Gemeinschaftslabor für Elektronenmikroskopie (GFE) der RWTH Aachen, das Ernst Ruska-Centrum für Mikroskopie und Spektroskopie mit Elektronen. Die Aktivitäten des ER-C-2 konzentrieren sich auf materialwissenschaftliche Anwendungen mit einem besonderen Fokus auf Materialien für Energiesysteme.
Als eine der weltweit führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der elektronenoptischen Forschung verfügt das ER-C über eine Reihe einzigartiger Instrumente für die Nanocharakterisierung, ergänzt durch eine starke Expertise in der Entwicklung fortschrittlicher Methoden. Dieses Fachwissen steht auch externen Forschern im Rahmen der "ER-C User Services" als Nationales Nutzerzentrum zur Verfügung.
Unsere Arbeit am Institutsbereich ER-C-2 "Materialwissenschaft und Werkstofftechnik" hat zum Ziel, ein Verständnis für Systeme zur Energiegewinnung, -umwandlung und -speicherung auf atomarer Ebene zu schaffen. Weitere Anwendungsbereiche sind Leichtbaumaterialien für den Verkehr, funktionelle Grenzflächen in Verbundwerkstoffen und Biomaterialien sowie deren technologische Gegenstücke.
Lösungen für globale Herausforderungen und industrieller Fortschritt sind eng mit der Verfügbarkeit geeigneter Werkstoffe und Technologien verbunden. In vielen Fällen sind Werkstoffe Technologietreiber und der stetig steigende Bedarf an Anwendungen stellt eine wachsende Herausforderung für die Entwicklung neuer Werkstoffe dar.
Fortschritte in diesen Bereichen können nur gewährleistet werden, wenn Werkstoffe schnell entwickelt werden und wenn die Nachhaltigkeit durch eine ganzheitliche Betrachtung des Lebenszyklus eines Werkstoffs sichergestellt wird. Dies ist nur möglich, wenn die Werkstoffentwicklung von Modellierungs- und Charakterisierungsaktivitäten begleitet wird, die den gesamten Lebenszyklus eines Werkstoffs von Anfang bis Ende umfassen.
Auf der experimentellen Seite ist eine solche integrale Sichtweise, die erforderlich ist, um strukturelle und elektronische Daten mit der Modellierung auf allen relevanten Längenskalen zu kombinieren, noch nicht etabliert. Unser Ziel ist es daher, einen kohärenten Satz von Strukturdaten bereitzustellen, der auf atomarer Ebene ansetzt, Einblick in die mikrostrukturellen Merkmale auf mehreren Längenskalen gibt und die Phänomene beschreibt, die die Zuverlässigkeit und das Versagen der entsprechenden Systeme und Geräte bestimmen.
Prototypische Beispiele für neue Technologien, die eine hochpräzise Untersuchung der atomaren Struktur erfordern, finden sich in der Energieforschung. Die Verbesserung der Energieeffizienz, die Realisierung neuer Energieumwandlungs- und -speichertechnologien sowie Membrantechnologien zur Gastrennung beruhen alle auf der Technik auf atomarer Ebene.