GRK 2430:  Interaktive Faser-Elastomer-Verbunde

• Fachliche Zuordnung: Mechanik und Konstruktiver Maschinenbau ; Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung seit 2018
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 380321452

Ziel des Graduiertenkollegs (GRK) 2430 ist die Schaffung neuartiger, innovativer interaktiver Faser-Elastomer-Verbunde (I-FEV), deren systematische Beschreibung, umfassende Charakterisierung und skalenübergreifende Modellierung sowie deren optimaler Betrieb. Dafür werden faserförmige Aktoren um Sensorfunktionen erweitert, in textilbasierte Verstärkungsstrukturen integriert und in Polymerstrukturen mit lokal steuerbaren funktionalen Elastomer-Domänen eingebettet. Mit der Entwicklung hierfür notwendiger neuartiger Funktionsmaterialien mit höheren Dielektrizitätskonstanten sollen eine deutlich verbesserte Aktorwirkung erreicht und deutlich größere Deformationen und Kräfte als bisher bereitgestellt werden. So lassen sich die Robustheit der Systeme steigern und komplexe Vorformungsmuster an den gewünschten Stellen maßgeschneidert einstellen. Zudem ist die verständnisbasierte simulationsgestützte Entwicklung anwendungsoptimierter Werkstoffkombinationen für die I-FEV ein wesentliches Ziel des GRK 2430. Das Alleinstellungsmerkmal besteht demnach in der Verknüpfung textil- und elastomertechnischer Kompetenzen mit verschiedenen simulativen und analytisch-physikalischen sowie experimentellen Kompetenzen, der Anbindung an struktur-kinematische Verfahren, der Kopplung mechanischer und elektrischer Effekte, beispielsweise bei der Integration sensorischer und aktorischer Komponenten in mechanische Bauelemente, und deren Regelung. Das Studienprogramm des strukturierten dreijährigen Promotionsstudiums im GRK 2430 beinhaltet sowohl speziell entwickelte Lehrveranstaltungen als auch Vertiefungskurse und ergänzende Veranstaltungen zur Kompetenzbildung aus dem bestehenden Angebot der Graduiertenakademie der TU Dresden sowie aus den Institutionen des DRESDEN-concept und wird durch jährliche Workshops, einen internationalen Workshop pro Kohorte und einen internationalen Forschungsaufenthalt (betreut durch internationale Mentor:innen) abgerundet. Das interdisziplinäre Thema des GRK 2430 ist in hohem Maße zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses geeignet. Die Promovierenden arbeiten sehr eng über die Grenzen der unterschiedlichen Fachgebiete zusammen, was zu einer synergetischen, höchstanspruchsvollen Forschung führt. Die Promovierenden erlangen im Rahmen des Studienprogramms sowohl fachliche als auch sozial-kommunikative Kompetenzen und werden damit befähigt, herausragende Dissertationen zu verfassen sowie anschließend Führungsaufgaben in Wissenschaft und Industrie – etwa in den Zukunftsfeldern: Produktentwicklung, Robotik, Digitalisierung und Industrie 4.0 – zu übernehmen.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Technische Universität Dresden
• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Chokri Cherif
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professorin Dr. Cornelia Breitkopf; Professor Dr.-Ing. Gerald Gerlach; Privatdozentin Dr. Marina Grenzer; Professor Dr.-Ing. Michael Kaliske; Professor Dr.-Ing. Niels Modler; Professor Dr.-Ing. Klaus Röbenack; Professor Dr.-Ing. Sven Wießner; Professorin Dr.-Ing. Martina Zimmermann