Digital-Physical Testing Lab - Teil III: Universelles nanomechanisches Prüfsystem

• Fachliche Zuordnung: Bauwesen und Architektur
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 575483786

Für die verschiedenen Disziplinen des Bauingenieurwesens wird ein multifunktionales Testlabor beantragt, das auf modernsten und innovativen Prinzipien der Messtechnik basiert – das Digital-Physical Testing Lab. Mithilfe von 3D-optischen und faseroptischen Messverfahren wird es möglich, Baustoffe und Bauteile in verschiedenen Maßstäben präzise zu untersuchen. Die Ausstattung des Labors bietet fortschrittliche Messmethoden und neuartige Prüfverfahren, welche speziell für tiefgehende und umfassende Material- und Strukturuntersuchungen entwickelt wurden. Das Labor soll Untersuchungen ermöglichen, die von Analysen auf Nanoebene, über die Gefügebildung auf Mikroebene und mechanische Prüfungen auf Mesoebene, bis hin zu mittelgroßen Prüfkörpern und Bauteilen auf Makroebene reichen. Die Integration dieser verschiedenen Skalen ermöglicht es, komplexe Zusammenhänge zwischen mechanischen Materialeigenschaften und strukturellem Verhalten detailliert zu analysieren. Mit diesen Zielsetzungen haben die Antragsteller*innen aus zehn Fachgebieten der TU Berlin die Ausstattung für das beantragte Labor ausgewählt. Die Ausstattung besteht aus einer Prüfmaschine für den Kleinlastbereich mit integrierter dreidimensionaler optischer Messung (Teil I), einem faseroptischen Messsystem (Teil II) und einer universellen nanomechanischen Prüfmaschine (Teil III). Besonders hervorzuheben ist, dass die beantragte Gerätekombination im Digital-Physical Testing Lab auf modernsten Prinzipien der Mess- und Prüftechnik basiert. Das multifunktionale Testlabor vereint modernste Technologien, wodurch neue Maßstäbe für berührungslose und hochpräzise Messungen gesetzt werden. Die Prüfmaschine wird um eine berührungslose optische 3D-Messung mit Bildkorrelation erweitert, während ein faseroptisches Messsystem speziell mit kontinuierlich verteiltem Messprinzip die Untersuchungsmöglichkeiten vervielfältigt. Ergänzt wird dies durch eine universelle nanomechanische Prüfmaschine, die es ermöglicht, mechanische Eigenschaften von kleinsten Materialstrukturen exakt zu erfassen. Dank dieser modernen und innovativen Prinzipien bieten die beantragten Geräte ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten. Speziell entwickelte Schnittstellen ermöglichen eine nahtlose Kommunikation zwischen den Geräten, wodurch die Prüfungen optimiert und innovative Forschungsergebnisse erzielt werden können. Diese Investition ermöglicht es den Arbeitsgruppen der Antragsteller*innen, neue und wegweisende Forschungsfelder zu erschließen und dabei modernste Technologie effektiv einzusetzen. Gegenstand dieses Antrags (Teil III) ist die anteilige Förderung eines universellen nanomechanischen Prüfsystems. Mithilfe der beantragten Mittel soll ein hochpräzises Messgerät zur mechanischen Charakterisierung von Materialien im Mikro- bis Nanometerbereich angeschafft werden. Das Messgerät kann vielfältig in unterschiedlichen Forschungsarbeiten im Bereich der nanotechnologischen Werkstoffprüfung eingesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Digital-Physical Testing Lab - Teil III: Universelles nanomechanisches Prüfsystem
• Gerätegruppe: 2930 Härteprüfmaschinen, Reibungs- und Verschleiß-Prüfmaschinen
• Antragstellende Institution: Technische Universität Berlin
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Frank Rackwitz