Plattform zur integrierten Oberflächencharakterisierung

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 583670789

Das Vorhaben verfolgt das Ziel, eine moderne wissenschaftliche Plattform zu akquirieren, mit der Oberflächen von Materialien besonders präzise und umfassend untersucht werden können. Oberflächen bestimmen wesentlich, wie Bauteile geschmiert werden, wie viel Reibung entsteht und wie schnell ein Material verschleißt. Gerade bei sehr dünnen Schichten, innovativen Beschichtungen oder neuen Hochleistungsmaterialien reichen die an der Forschungseinrichtung bisher verfügbaren Einzelgeräte nicht aus, um mechanische, topografische, tribologische und elektrische Eigenschaften zuverlässig zu erfassen. Die beantragte Plattform schließt diese Lücke, indem sie mehrere Analyseverfahren wie Härtemessung, Kratztests, Verschleiß- und Reibmessungen, Atomkraftmikroskopie und elektrische Charakterisierung in einem einzigen, vibrationsisolierten System vereint. Alle Messungen können an derselben Stelle einer Probe ohne ein erneutes Einspannen durchgeführt werden, was die Genauigkeit erhöht, Messfehler reduziert und den Aufwand und Ungenauigkeiten für Vorbereitung und Transport deutlich verringert. Wissenschaftlich dient die Plattform dazu, grundlegende Mechanismen von Reibung, Verschleiß und Schmierung auf Mikro- und Nanoskalen zu verstehen. Sie ermöglicht es, das Verhalten von modernen Materialien wie 2D-Materialien, funktionalen Beschichtungen, selbstregenerativen Festschmierstoffen oder biobasierten Schmierstoffen detailliert zu untersuchen. Dadurch können Zusammenhänge zwischen Materialstruktur, Belastung, Temperatur, elektrischen Effekten und dem tribologischen Verhalten erstmals präzise erfasst werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, langlebige und energieeffiziente Oberflächen zu entwickeln, die den Ressourcenverbrauch verringern, die Lebensdauer technischer Bauteile erhöhen und den Einsatz nachhaltiger Schmierstoffe erleichtern. Die Plattform wird in zahlreichen Forschungsfeldern eingesetzt, etwa in der Mobilität, der Fertigungstechnik, der Energietechnik, der Medizintechnik und der additiven Fertigung, und stärkt gleichzeitig die Zusammenarbeit innerhalb der Fakultät und mit externen Partnern. Insgesamt stellt das Großgerät eine zentrale infrastrukturelle Grundlage dar, um moderne Oberflächen- und Materialforschung auf ein neues Niveau zu heben und zentrale gesellschaftliche Herausforderungen wie Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung wissenschaftlich zu adressieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Plattform zur integrierten Oberflächencharakterisierung
• Gerätegruppe: 2930 Härteprüfmaschinen, Reibungs- und Verschleiß-Prüfmaschinen
• Antragstellende Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Max Marian