Verstehen der Designprinzipien und mechanischen Optimierungsstrategien ausgewählter Biomaterialien: geschicktes Materialdesign mag für uns immer noch immer eine Herausforderung sein, in der Natur ist dies schon lange Standard. Trotz äußerst begrenzter Ressourcen und unter dem Diktat vorgegebener Umweltbedingungen sind über lange Zeit Biomaterialien entstanden, die auf raffinierte Weise an ihre jeweilige Aufgabe angepasst und mechanisch optimiert sind. Manche davon sind auch heute noch künstlichen Materialien um einiges voraus. In dieser Vorlesung werden ausgewählte Biomaterialien und ihre Struktur, mechanischen Eigenschaften und Designstrategien vorgestellt. Ebenso soll ein kurzer Überblick über experimentelle Untersuchungsmethoden und Möglichkeiten gegeben werden, Designprinzipien aus der Natur zu übernehmen.
· Grundelemente von Biomaterialien · Wie entstehen Biomaterialien? - Selbstorganisation und Wachstum · Mechanische Konzepte in Biomaterialien · Hochleistungsfasern: Spinnweben, Keratin, Kollagen · Weiche Gewebe - Haut, Knorpel, Bioklebstoff · Materialdesign mit Fasern: biologische Verbundwerkstoffe · Biokeramiken - Zähne, Perlmutt · Hierarchisches Design 1: Knochen · Hierarchisches Design 2: Holz · Intelligente Werkstoffe - adaptives Wachstum · Biomimetische und bio-inspirierte Materialien
Folien zur Vorlesung werden online zur Verfügung gestellt.
Ein gedruckte und gebundene Version ist am Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie (E308) erhältlich.
